УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОГО СМЕШИВАНИЯ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2010 года по МПК B01F3/18 B01F11/00 

Изобретение относится к устройствам для смешивания компонентов в виде порошков различных материалов для приготовления сыпучих однородных смесей и может быть использовано в машиностроении, в фармацевтической, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен вибрационный смеситель, содержащий корпус, емкость для смешиваемых материалов, опирающуюся через амортизаторы на корпус, вибровозбудитель с закрепленным на валу эксцентриком, установленный соосно с емкостью для смешиваемых материалов, патрубки загрузки смешиваемых материалов и выгрузки смеси. Емкость для смешиваемых материалов выполнена со сквозными отверстиями и снабжена слоем эластичного материала, размещенного на его внутренней поверхности и в сквозных отверстиях. Амортизаторы выполнены в виде упругих элементов. Вибровозбудитель связан с названной емкостью и приводом (авторское свидетельство SU 1282884, М. кл.⁴ B01F 11/00).

Недостатками данного вибрационного смесителя являются низкие производительность и эффективность смешивания, обусловленные тем, что при вибрационном смешивании регулировка амплитуды и частоты колебаний не предусмотрена. В результате низкая эффективность смешивания не позволяет получать достаточно однородные смеси.

Наиболее близким аналогом к предложенному изобретению по технической сущности является лабораторный смеситель, содержащий корпус, емкость для смешиваемых материалов, опирающуюся через амортизаторы на корпус, вибровозбудитель с закрепленным на валу эксцентриком. Емкость для смешиваемых материалов выполнена составной из прозрачной обечайки и крышки с загрузочным отверстием. В центре основания этой емкости имеется отверстие для установки сменного набора рабочих органов. Амортизаторы выполнены в виде упругих элементов, в частности пружин. Вибровозбудитель снабжен набором шкивов клиноременной передачи для изменения амплитудно-частотного режима работы, установлен соосно с емкостью для смешиваемых материалов и связан с ней. Через шкивы клиноременной передачи вибровозбудитель подсоединен к приводу (патент RU 2188702, МПК⁷ B01F 11/00).

Недостатками этого устройства являются пониженная производительность смешивания вследствие дискретности изменения амплитудно-частотной характеристики колебательного процесса, невысокие технологические возможности вследствие низкой точности настройки характеристик колебательного процесса и за счет влияния собственных характеристик упругих элементов, низкая эффективность смешивания порошкообразных материалов при явлениях адгезии, действии электростатических сил между частицами порошка, склонности смешиваемых компонентов к конгломерированию.

Задачей изобретения является повышение производительности смешивания порошкообразных материалов, расширение технологических возможностей устройства путем повышения точности настройки характеристик колебательного процесса, повышение эффективности смешивания порошков при явлениях адгезии, действии электростатических сил между частицами порошка, склонности смешиваемых компонентов к конгломерированию, что в результате позволит получать однородные смеси из трудносмешиваемых порошков.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для вибрационного смешивания порошкообразных материалов, содержащем корпус, емкость для порошкообразных материалов, опирающуюся через амортизаторы на корпус, вибровозбудитель с закрепленным на валу эксцентриком, соединенный с приводом, согласно изобретению амортизаторы выполнены регулируемыми в виде пар постоянных магнитов, установленных друг к другу одноименными полюсами в отверстиях корпуса с радиальными зазорами, а устройство снабжено пьезоэлектрическим виброизлучателем, прикрепленным к емкости для порошкообразных материалов.

На приведенном чертеже представлен общий вид устройства для вибрационного смешивания порошкообразных материалов с фронтальным разрезом. На чертеже дополнительно обозначены полюса N и S постоянных магнитов.

Устройство для вибрационного смешивания порошкообразных материалов содержит емкость 1 для порошкообразных материалов, опирающуюся через амортизаторы на корпус 2. Емкость 1 и корпус 2 изготовлены из немагнитных материалов. Амортизаторы выполнены регулируемыми в виде пар постоянных магнитов 3 и 4, установленных друг к другу одноименными полюсами в отверстиях корпуса 2, образованных направляющими 5 корпуса 2, с радиальными зазорами относительно направляющих 5. Постоянные магниты 3, опирающиеся на магнитное поле постоянных магнитов 4, жестко прикреплены к емкости 1 снизу. Постоянные магниты 4 установлены в направляющих 5 с возможностью регулировки по высоте посредством регулировочных винтов 6 и с гарантированным зазором между двумя одноименными полюсами магнитов 3 и 4.

На корпусе 2 установлен электродвигатель 7 с регулируемой частотой вращения, который посредством ременной передачи 8 связан с вибровозбудителем 9. На валу вибровозбудителя 9 закреплен эксцентрик 10, имеющий возможность контактирования с емкостью 1 для порошкообразных материалов. К емкости 1 сбоку прикреплен пьезоэлектрический виброизлучатель 11, связанный посредством контактных пластин 12 и 13 с генератором 14 электрических импульсов, вырабатывающим переменное электрическое напряжение высокой частоты.

На вал вибровозбудителя 9 могут быть установлены эксцентрики с различным эксцентриситетом для низкочастотного ударного воздействия на емкость 1.

Устройство для вибрационного смешивания порошкообразных материалов работает следующим образом. В емкость 1 для порошкообразных материалов засыпаются порции порошков, подлежащих смешиванию. Включается электродвигатель 7, который с помощью ременной передачи 8 приводит во вращение вибровозбудитель 9 с закрепленным на его валу эксцентриком 10. Вращением регулировочных винтов 6 добиваются требуемой амплитуды колебаний емкости 1 по вертикали. Затем с генератора 14 электрических импульсов переменное электрическое напряжение высокой частоты посредством контактных пластин 12 и 13 подается на виброизлучатель 11, который вызывает высокочастотные колебания с малой амплитудой емкости 1 для порошкообразных материалов, одновременно существенно снижая трение в радиальном зазоре между магнитами 3 и направляющими 5 корпуса 2.

Регулирование процесса вибрационного смешивания, в зависимости от физических характеристик порошков, может дополнительно осуществляться изменением частоты вращения электродвигателя 7, с помощью, например, тиристорного регулятора (на чертеже не показан), сменой шкивов различных диаметров ременной передачи 8, изменением частоты колебаний виброизлучателя 11 с помощью регулировки высокочастотного генератора 14.

Высокочастотные колебания емкости 1 для порошкообразных материалов препятствуют слипанию перемешиваемых частиц под действием адгезионных и электростатических сил, облегчают перемещение крупинок порошков по всему объему материалов.

Таким образом, существенно повышаются качество и производительность вибрационного смешивания, расширяются технологические возможности предложенного устройства.

Изобретение предназначено для смешивания порошкообразных материалов и может быть использовано для приготовления сыпучих однородных смесей в машиностроении, фармацевтической, химической, пищевой и других отраслях промышленности. Емкость для порошкообразных материалов опирается на корпус через амортизаторы. Вибровозбудитель с закрепленным на валу эксцентриком соединен с приводом. Амортизаторы выполнены регулируемыми в виде пар постоянных магнитов, установленных друг к другу одноименными полюсами в отверстиях корпуса с радиальными зазорами. К емкости для порошкообразных материалов прикреплен пьезоэлектрический виброизлучатель. Технический результат: высокочастотные колебания емкости для порошкообразных материалов препятствуют слипанию перемешиваемых частиц под действием адгезионных и электростатических сил, облегчают перемещение крупинок порошков по всему объему материалов, существенно повышаются качество и производительность вибрационного смешивания, расширяются технологические возможности устройства. 1 ил.

Устройство для вибрационного смешивания порошкообразных материалов, содержащее корпус, емкость для порошкообразных материалов, опирающуюся через амортизаторы на корпус, вибровозбудитель с закрепленным на валу эксцентриком, соединенный с приводом, отличающееся тем, что амортизаторы выполнены регулируемыми в виде пар постоянных магнитов, установленных друг к другу одноименными полюсами в отверстиях корпуса с радиальными зазорами, а устройство снабжено пьезоэлектрическим виброизлучателем, прикрепленным к емкости для порошкообразных материалов.