Смеситель Советский патент 1983 года по МПК B01F9/02 

Изобретение относится к устройствйм смесительной и сушильной техники и может быть использовано в химической, фармацевтической и других отраслях народного хозяйства, например при сушке химических продуктов под вакуумом с одновременным их перемешиванием и измельчением.

Известен смеситель, содержащий корпус, совершающий-сложное вращение, связанный при помощи шарнирно установленных рычагов Карданной передачи с приводом 1 .

Данный смеситель не обеспечивает высокой надежности работы устройства из-за большого количества трущихся пар и достаточной эффективности перемешивания.

Известен также смеситель, содержащий корпус с загрузочно-разгрузочным окном, установленный в шарнирных опорах двух рычагов,, один из которых выполнен полым, и привод вращательного движения {,21.

Недостатком такой конструкции является невозможность непосредственного вращения смесительного резервуара, т.е. передача крутящего момента осуществляется от привода вилке, а от нее к смесительному резервуару. Известно, что крестовина карданнбй передачи (,муфты), при вращении одной из вилок с постоянной угловой скоростью, совершает сложное ускоренно-качательное и одновременно вращательное движение, вызывающее большие динамические нагрузки в шарнирах крестовины и вилок. Чем больше угол у между осями вилок кардана, тем в большей степени возрастают динамические нагрузки о Кроме того, с увеличением угла у резко снижается механический КПД. Но для повышения эффективности перемешивания обрабатываемого материала в смесителе необходимо значительное увеличение угла между осями вилок.

Цель изобретения - повышение эффективности смешения и надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в смесителе, содержащем корпус с загрузочно-разгрузочным окном, установленным в шарнирных опорах двух рычагов, один из которых выполнен полым, и привод вращательного движения, вышеуказанный привод выполнен в виде неполно-поворотного пневмодвигателя, установлен на корпусе и соединен с полым рычагом.

На фиг. 1 схематически изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 неполно-поворотный пневмодвигатель, (узел I на фиг. 1), продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.2 .(крайнее положение цилиндра неполноповоротного пневмодвигателя) ; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 2 (среднее положение цилиндра неполно-поворотного пневмодвигателя); на фиг.5 разрез А-А на фиг 2 (второе крайнее положение цилиндра неполно-поворотного пневмодвигателя).

Смеситель содержит смесительный резервуар 1 с греющей рубашкой 2, подшипниковые узлы 3, в которых шарнирно установлены рычаги и 5- Греющая рубашка 2 смесительного резервуара 1 соединена с помощью гибких шлангов 6 и 7 для подвода и отвода теплоносителя с полым рычагом 4,,

Смесительный резервуар 1 снабжен загрузочно-разгрузочным окном 8. В смесителе установлено контактное уплотнение 9.

На фланце смесительного резервуара 1 с прокладкой 10, корпусом уплотнения 11, с сальниковыми кольцами 12 и шайбой 13 с помои|ью шпилек 14 и гаек 15 установлен неполно-поворотный пневмодвигатель, состоящий из цилиндра 16, внутри которого размещена перегородка 17, установленная с по мощью шлицевого соединения на полом валу 18. Полый вал 18 установлен в подшипниках качения 19, размещенных в цилиндре 1б и крышке 20 с лопастями. На полом валу 18 установлено стопорное кольцо 21. Подшипник качения 19, установленный в цилиндре 16, закрыт втулкой 22 с уплотнительным кольцом 23. Втулка 22 закреплена винтами 2.

На лопастях перегородки 17 подвижно установлены одинарные клапаны двухстороннего действия 25. На лопастях крышки 20 подвижно установлены двойные клапаны одностороннего действия 2б. Рычаг снабжен вакуумной трубой 27 и каналами 28 для подачи сжатого воздуха в камеры изменяемого объема 29, образованные внутренними стенками цилиндра 16 с крышками 20 и наружными поверхностями перегородки 17, и каналами 30 для создания разряжения в рабочей полости смесительного резервуара 1. Рычаг винтами 31 соединен с полым валом 18. Полый вал 18 имеет кольцевой канал 32,

переходящий в радиальные каналы 33 и каналы 3 для подачи сжатого воздуха в рабочие камеры изменяемого объема 29. Лопасти крышки 20 снабжены каналами 35 для отвода и выхлопа отработанного воздуха.

В кольцевых пазах крышки 20 и перегородки 17 установлены уплотняющир кольца 36а В пазах лопастей перегородки 17 и лопастей крышки 20 установлены уплотняющие пластины 37 и 38.

Рычаги 4 и 5 установлены под углом У .

Смеситель работает следующий образом.

Из полости контактного уплотнения сжатый воздух через каналы 28 рычага поступает в кольцевой канал 32 полого вала 18 и, разветвляясь, чере каналы 33 и 3 поступает одновременно в две из четырех противоположно расположенные камеры изменяемого объема этом клапаны 25 и 26, упираясь, например, друг в друга, переметаются и занимают свои крайние положения ( фиг, 3 и 5). Клапаны 25 закрывают с одной стороны каналы и открьшают одновременно их с другой для поступления ежатрго воздуха в камеры изменяемого объема 29. В то же время клапаны 26 с одной стороны закрывают каналы 35 и одновременно открывают их с другой стороны для отвода и выхлопа отработанного сжатого воздуха а атмосферу

Поступающий сжатый воздух в камеры изменяемого объема 29 (фиг. 3) поворачивает в подшипниках качения 19 относительно перегородки 17 с уплотняющими кольцами 36 и уплотняющими пластинами 37 цилиндр 16 и крышку 20 с уплотняющими пластинами 38, со смесительным резервуаром 1 (являющимся крестовиной кардана, греющей рубашкой 2, загрузочно-разгрузочным окном 8, гибкими шлангами 6 и 7, шайбой 13, прокладкой 10, корпусом уплотнения 11, вакуумной трубой 27 полого вала 18 с кольцом 21 и винтами 31, уплотнительными кольцами 12, шпильками 14, гайками 15, втулкой 22 с уплотнительным кольцом 23, и винтами 2k до своего нового крайнего положения (фиг. 5). В это время клапаны 25 и 26 переключают, например, друг друга и занимают новые крайние положения, закрывают одни и открывают противоположные каналы 3 доступа сжатого воздуха , и две другие противоположно расположенные камеры измеряемого объема 29 и одновременно открывают каналы 35 для отвода и выхлопа отработанного сжатого воздуха в атмосферу. При это смесительный резервуар 1 (фиг. 3) поворачивается из одного крайнего положения в другое на угол 2 jf и поворачивает рычаги 4 и 5 в подшипниках 3 на 180 . При обратном движении (фиг, цилиндр 16 со смесительным резервуаром 1 поворачивается еще на угол 2у и поворачивает рычаги i и 5 на 180. Карданный смесительный резервуар 1 и механизм в целом совершат полный оборот. SateM процесс повторяется.

Цилиндр 16 со смесительным резервуаром 1 совершает сложное вращатель ное движение. Через полость вакуумной трубы 27 и каналы 30 рШэгаь-1 осуществляется отсос газов из рабочего объема смесительного резервуара.

С увеличением угла между осями вилок {Y) увеличивается область сложного движения и повышается неравномерность движения смесительного резевуара 1. Это приводит к повышению, эффективности перемешивания и сушки материале;, В крайних положениях цилиндра 16, когда его угловая скорост в обычных карданах максимальная, в предлагаемой конструкции происходит процесс демпфирования за счет сжатого воздуха, что сглаживает резкое изменение угловых скоростей, снижая вибрации и напряжения в шарнирах. Проверка модели предлагаемого смесителя показывает, что угол У может принципиально достигать 90. Это не достижимо для известных карданов с крестовиной, так как при углеу- 90 механический КПД практически равен нулюо Число оборотов смесительного резервуара может регулироваться простым способом, например вентилем подачи сжатого воздуха в рабочие камеры изменяемого объема.

В предлагаемом смесителе повышается пожаро- и взрывобезопасность эксплуатации из-за отсутствия в нем электропривода, уменьшаются габариты и вес.

я

3S

СМЕСИТЕЛЬ, содержащий корпус с загрузочно-разгрузочным окном, установленный в шарнирных опорах двух рычагов, один из которых выполнен полым, и привод вращательного движения о тличающийся тем, что, с целью повышения э«)фективности смешения и надежности работы привод выполнен в виде неполно-поворотного пневмодви,гателя, установлен на корпусе и соединен с полым рычагом.

а

я

9

:-1-А

Л 28 JO У/ W14 1Я 10 ff 12 П 12 Ы.г г.-