Способ получения смеси из сыпучих компонентов и устройство для его осуществления Российский патент 2019 года по МПК B01F3/18 B01F9/10 B01F15/02 B01F15/04 

Изобретение относиться к фармацевтической, химической и пищевой промышленности, где требуется упорядоченное распределение некомкующихся сыпучих компонентов между собой внутри объема готовой смеси.

Известен способ смешения сыпучих компонентов (см. А.В. Чувпило. Время пребывания и эффект продольного смешения металлических и полупроводниковых порошков. / Тез. докл. к конферен. Расчет, конструирование и исследование оборудования производства источников тока. Севастополь, 21-25 ноября 1967 г. - Киев: Техника, 1967 г., с. 33), состоящий в первоначальном непрерывном объемном дозировании тонкоструйных потоков сыпучих компонентов с дальнейшим их соединением и смешиванием в смесителе непрерывного действия.

Недостатком способа является нарушение упорядоченности распределения компонентов при их окончательном смешении.

Известно устройство смешения сыпучих компонентов (см. Расчет, конструирование и исследование оборудования производства источников тока. / под ред. Чувпило А.В. - М: Энергия, 1968, с. 81), состоящее из узла дозирования в виде шнековых питателей и приемной камеры и смесителя в виде червячно-лопастной конструкции.

Недостатком устройства является невозможность обеспечения упорядоченного расположения компонентов на стадии их смешения в двухвалковом лопастном смесителе непрерывного действия.

Наиболее близким техническим решением является способ смешения сыпучих компонентов и устройство для смешения сыпучих компонентов (патент РФ №2129911, МПК⁸ B01F 3/18, Бюл. №13, опубл. 10.05.99). Способ смешения сыпучих компонентов, заключается в подаче, дозировании и смешении, при чем дозирование осуществляется механическим разделением подающихся непрерывных потоков компонентов на микрообъемы в единицу времени, а смешение осуществляют упорядоченной укладкой отделенных микрообъемов в емкости для смеси в виде угловых секторов за счет изменения емкостями своих положений относительно потоков сыпучих компонентов и относительно собственной оси.

Недостатком наиболее близкого технического решения способа является недостаточная производительность и точность дозирования способа.

Наиболее близким техническим решением устройства является конструкция бироторного модуля для получения смеси сыпучих компонентов (Известия ТулГУ. Техн. науки. 2015. «Проектирование роторных дозаторов для детерминированного формирования однородности смесей сыпучих материалов» А.В. Евсеев). Устройство содержит основной вал, который закреплен в неподвижном стакане и жестко соединен с главным несущим диском ротора. К диску посредством трущихся пар прикреплены валы, на которые с одной стороны жестко закреплены малые шестерни, а с другой подставки под тары. С диском также неподвижно соединен цилиндр, на котором находиться карусель, состоящая из нескольких отсекателей. Над каруселью в зоне организации потоков сыпучих компонентов находятся питатели. Малые шестерни находятся в зацеплении и вращаются относительно неподвижного большого зубчатого венца.

Недостатком наиболее близкого технического устройства является недостаточная производительность и качество смеси, за счет механического воздействия на смесь.

Задачей данного технического решения является повысить производительность, обеспечить точность дозирования и качество смеси, за счет отсутствия механического воздействия на смесь.

Поставленная задача достигается за счет того, что способ получения смеси из сыпучих компонентов заключается в подаче, дозировании механическим разделением подающихся непрерывным потоком компонентов на микрообъемы, формирование смеси осуществляют упорядоченной укладкой отдельных микрообъемов в емкость для смеси, при чем дозирование осуществляют по объемному принципу, за счет регулирования оборотов шести конических роторных питателей, которые получают вращение с определенной частотой от привода, посредством сменных пар шестерен, обеспечивающих необходимое соотношение компонентов в смеси. Формирование смеси осуществляют упорядоченной укладкой отдельных микрообъемов по кругу внутри емкости в виде наслоения друг на друга за счет вращения емкости, которая получает вращение вокруг собственной оси с определенной частотой от другого электродвигателя посредством шестерни и относительно модулей неподвижных питателей и под действием гравитации.

Устройство для получения смеси из сыпучих компонентов содержит бункера, под которыми размещены питатели с захватными органами, под ними расположен главный опорный диск неподвижно соединенный с емкостью для смеси и установленный на главном валу ротора, при чем бункера выполнены в виде модуля, состоящего из шести сегментных бункеров с расположенными в них ворошителями, связанными с приводом вращательного движения, под сегментными бункерами расположен роторный модуль, выполненный из шести конических роторных питателей, соединенных с приводом посредством сменных пар шестерен, обеспечивающих необходимое соотношение компонентов в готовой смеси, двух питателей для больших по массе компонентов, двух питателей для средних по массе компонентов и двух для малых по массе компонентов, и каждый из питателей посажен на валу и выполнен из конических барабанов с углублениями, являющихся захватными органами, главный опорный диск дополнительно связан с электродвигателем посредством шестерни, обеспечивающим вращение емкости для смеси.

На Фиг. 1 представлено устройство для реализации способа получения смеси из сыпучих компонентов. На Фиг. 2 показан вид сверху устройства для реализации способа получения смеси из сыпучих компонентов. На Фиг. 3 показана схема формирования объема смеси из сыпучих материалов на дне емкости.

Устройство для реализации способа получения смеси из сыпучих компонентов состоит из основного вала 1 ротора, жестко связанного с главным опорным диском 2, на котором размещена емкость 3 для смеси, которая связана посредством шестерни 4 с электродвигателем 5. Над емкостью 3 для смеси размещен роторный модуль, выполненный из шести конических роторных питателей 6, двух питателей для больших по массе компонентов, двух питателей для средних по массе компонентов и двух для малых по массе компонентов. На поверхности конических роторных питателей 6 расположены захватные органы 7, выполненные в виде углублений. Конические роторные питатели 6 связаны с приводом 8 посредством сменных пар шестерен. На каждой парой конических роторных питателей 6 размещен сегментный бункер 9, в котором установлены ворошители 10, также связанные с приводом 8.

Способ получения смеси из сыпучих компонентов осуществляется следующим образом. Исходные сыпучие материалы засыпают с сегментные бункеры 9 с расположенными в них ворошителями 10, обеспечивающими предотвращение слеживания и улучшения условий работы конических роторных питателей 6. Из сегментных бункеров 9 сыпучие компоненты поступают в углубления конических роторных питателей 6, являющихся захватными органами 7. Конические роторные питатели 6, выполненные в виде конических роторных барабанов с углублениями получают вращение с определенными частотами ω₁…ω₆ от привода 8 и своими захватными органами 7 отделяют микрообъемы компонентов от основной массы. Основной вал 1 ротора вращают вместе с опорным диском 2, на котором установлена емкость 3 для сыпучих компонентов, которая получает вращение вокруг собственной оси с определенной частотой от другого электродвигателя 5, посредством шестерни 4. Конические роторные питатели 6 выдают сыпучие компоненты радиально из двенадцати секторов захватных органов 7 под действием силы тяжести, постепенно перемещают и упорядоченно укладывают их микрообъемы F₁,F₂,F₃ … по кругу внутри емкости 3 по соответствующим радиусам на ее дне R₁, R_1-2, R₂, R_2-3…R₁₁, R₁₂, в виде наслоения друг на друга, за счет вращения емкости относительно модуля неподвижных конических роторных питателей 6.

Под действием гравитации и определенной конической конструкции питателей 6 обеспечивается определенной расположение микродоз на дне внутри емкости 3 для смеси. Вращение емкости 3 для смеси относительно своей оси позволяет изменять угловую координату данных секторов компонентов и обеспечивает попадание новых микродоз других компонентов в емкость 3 для смеси. В результате многократного вращения оси ротора 1, внутри емкости 3 для смеси образуется многослойная смесь, состоящая из множества упорядоченно уложенных микродоз компонентов.

Предложенный способ получения смеси из сыпучих компонентов и использование предложенной конструкции устройства позволили получить высококачественную смесевую продукцию, не подверженную механическому воздействию на компоненты в смеси, обеспечить высокую точность дозирования и производительность.

Изобретение относится к фармацевтической, химической и пищевой промышленности. Способ получения смеси из сыпучих компонентов заключается в подаче, дозировании механическим разделением подающихся непрерывным потоком компонентов на микрообъемы по объемному принципу за счет регулирования числа оборотов шести конических роторных питателей, которые получают вращение с определенной частотой от привода, посредством сменных пар шестерен, обеспечивающих необходимое соотношение компонентов в готовой смеси, формирование смеси осуществляют упорядоченной укладкой отдельных микрообъемов по кругу внутри емкости под действием гравитации в виде наслоения друг на друга за счет вращения емкости, которая одновременно получает вращение вокруг собственной оси с определенной частотой от другого электродвигателя посредством шестерни и относительно модулей неподвижных питателей. Устройство для реализации способа содержит бункера, выполненные в виде модуля, состоящего из шести сегментных бункеров с расположенными в них ворошителями, связанными с приводом вращательного движения, под бункерами расположен роторный модуль, выполненный из шести конических роторных питателей с захватными органами, питатели соединены с приводом посредством сменных пар шестерен, обеспечивающих необходимое соотношение компонентов в готовой смеси, и каждый из питателей посажен на валу и выполнен из конических барабанов с углублениями, являющимися захватными органами, главный опорный диск неподвижно соединен с емкостью для смеси, установлен на главном валу и дополнительно связан с электродвигателем посредством шестерни, обеспечивающим вращение емкости для смеси. Изобретение обеспечивает повышение производительности, точности дозирования и качества смеси. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ получения смеси из сыпучих компонентов, заключающийся в подаче, дозировании механическим разделением подающихся непрерывным потоком компонентов на микрообъемы, формирование смеси осуществляют упорядоченной укладкой отдельных микрообъемов в емкость для смеси, отличающийся тем, что дозирование осуществляют по объемному принципу за счет регулирования числа оборотов шести конических роторных питателей, которые получают вращение с определенной частотой от привода, посредством сменных пар шестерен, обеспечивающих определенное соотношение компонентов в готовой смеси, формирование смеси осуществляют упорядоченной укладкой отдельных микрообъемов по кругу внутри емкости под действием гравитации в виде наслоения друг на друга за счет дополнительного вращения емкости, которая одновременно получает вращение вокруг собственной оси с определенной частотой от другого электродвигателя посредством шестерни и относительно модуля неподвижных питателей.

2. Устройство для получения смеси из сыпучих компонентов, содержащее бункера, под которыми размещены питатели с захватными органами, под ними расположен главный опорный диск, неподвижно соединенный с емкостью для смеси и установленный на главном валу ротора, отличающееся тем, что бункера выполнены в виде модуля, состоящего из шести сегментных бункеров с расположенными в них ворошителями, связанными с приводом вращательного движения, под бункерами расположен роторный модуль, выполненный из шести конических роторных питателей, соединенных с приводом посредством сменных пар шестерен, обеспечивающих необходимое соотношение компонентов в готовой смеси, двух питателей для больших по массе компонентов, двух питателей для средних по массе компонентов и двух - для малых по массе компонентов, и каждый из питателей посажен на валу и выполнен из конических барабанов с углублениями, являющимися захватными органами, главный опорный диск дополнительно связан с электродвигателем посредством шестерни, обеспечивающим вращение емкости для смеси.