Смеситель Советский патент 1985 года по МПК B01F7/30 

ю

00

оо 11 Изобретение относится к смесительной техникеJ предназначено для повыш ния надежности работы и качества про дукта при перемешивании сыпучих и вя ких компонентов и может быть использовано для перемеимвания агрессивных взрывоопасных5 а также особочистых веЕ ест1в в различных отраслях промьш ленности например химической, фарма цетическоЙ5 пищевой и др. Известны смесители с различного рода мешалками, совершающими как про тое вращательное3 так и сложное движение внутри цилиндрических, коничес ких и сферическим корпусов lj . Отрицательным признаком смесителе является наличие одного или нескольких уштотнительных устройств вала ме шалки 5 расположенных внутри корпуса аппарата. Полная изоляция трущихся поверхностей уплотнительных устройст в существующих конструкциях не преду смотрена. Особые затруднения возникают при уплотнении валов мешалок, совершающих сложное циклоидальное движение, что снижает надежность работы и качество продукта и ограничивает тем самым использова}ше, например j бипланетарнык смесителей при щ)оизводстве особочистых, взрьшо- и пожароопасных продуктов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является смеситель со сложным движением мешалки, содержашц;й корпус с крышкой, мешалку, находящуюся в корпусе, двигатель и двухступенчатый зубчато-рычажный механизм, размещенный над крышкой и содержавший поводки, центральные колеса и сателлиты, расположенные с пересечением их осей вращения в точке геометрического центра корпуса, выполненного в виде шарового сектора 121 Недостатком известной конструкции является наличие трущихся поверхностей упл.отнительного устройства вала мешалки5 не изолированного от рабоче го объема, что является потенхщальяым источником взрыво- и пожароопасности и может привести к загрязнению продукта,Установка в устройстве различного рода перегородок,герметически отделяющих рабочий объем смесителя от пригзода 5невозможна из-за односторонне го вращательного движения вала меша.пки. Перегородка может быть исполь зованалишь при обеспечении колеба8тельного вращения мешалки с одинаковой амплитудой. Цель изобретения - повышение надежности в работе и качества продукта . Поставленная ие-ль достигается тем, что в смесителе, содержащем корпус в форме шарового сектора, вал с мешалкой и приводной двухступенчатый зубчато-рычажньп механизм, имеющий поводки, центральное колесо и сателлит, расположенные с пересечением их осей вращения в точке геометричес1 ого центра корпуса, двухступенчатый зубчато-рычажный механизм выполнен в виде двухподвижного сферического шарнирного механизма первой ступени, состоящего из основного и вспомогательного кривошипов, поводка и шатуна, и планетарного механизма второй ступени, включающего поводок, центральное колесо и сателлит. Кроме того, смеситель снабжен эластичной кольцевой перегородкой, внутренние края которой закреплены на валу мешалки, а наружные на корпусе. На чертеже показана принципиальная схема смесителя. Смеситель содержит двигатель 1, редуктор 2, корпус 3, крышку 4, устройство 5 загрузки, устройство 6 выгрузки, мешалку 7, основной 8 и вспомогательный 9 кривошипы, поводок 10, шатун 11, центральное колесо 12, сат.еллит 13, зластичную кольцевую перегородку 14, сферический шарнир 15. Двигатель 1 с редуктором 2 монтируются на крышке 4. Поводок 10 входит и в шарнирньш механизм первой ступени (шатун), и в планетарный механизм второй ступени. Мешалка 7 жестко связана с сателлитом 13. Эластичная перегородка 14 является герметизирующим элементом. Центральное колесо 12 жестко связано с основным кривошипом 8. Сферический шарнир 15 служит для придания конструкции дополнительной жесткости и частичного восприятия динамических нагрузок. Смеситель работает следующим образом. Вращение от двигателя 1 передается через редуктор 2, имеющий два выхода, на основной и вспомогательный кривошипы 8 и 9, при этом поводок 10 совершает неравномерное вращение отдосительно основного кривошипа 8 и 31 обкатьшает сателлит 13 вокруг центрального колеса 12. Сложное сферичес кое движение сателлита 13 повторяет мешалка 7, воздействующая на обрабатьшаемый материал. Закручивание эластичной ксльцевой перегородки исключается при постоянном передаточном отношении скоростей вращения основного и вспомогательного кривошипов 8 и 9 Ug, которое зада ется редуктором 2 и определяется отношением делительных окружностей сателлита 13 и центрального колеса 12. Определим передаточное отношение Ug(j скоростей вращения основного и вспомогательного кривоппипов. Абсолютная скорость вращения ме-шалки W-J определяется как сумма ее скоростей вращения вокруг трех осей:

,o,.0:

угловая скорость вращения

основного крквошипа 8; угловая скорость вращения поводка 10 относительно основного кривошипа 8; угловая скорость вращения сателлита 13 в обращенном движении (относительно поводка 10).

ую угловую скорость ы,

10.8 в виде:

iOf

Ср

Ы . -V

- (0,8(0,.8 ср где - средняя угловая скорость

вращения поводка 10 относительно основного кривошипа 8;

КОЛ.

AQg колебательное отклонение мгновенного значения скорости Q,og от среднего.

СОг - С)

«

Ю 9

где сОо - угловая .скорость вращения

вспомогательного кривошипа 9.

Рассматривая планетарный механизм iвторой ступени в обращенном движении получим выражение для угловой скорости С0,,(,:

,,1О10СР,.10 ,

кол

«ло- ЦгА4 - 1U 6 - и„, ,2 W в i ..Vи W No.8 )

,° 2,г dn

и

передаточное отно 1 zii d, шение от центрального колеса 12 к

, м

Слагаемое i W ,(,д (,,2+1) определяет мгновенные значения угловой скорости GJ. и в среднем за цикл равно

со

нулю, поэтому среднее значение со , равно

. . .,ио.

Необходимым условием предотвращения закручивания эластичной кольцевой перегородки 1/4 является равенство нулю средней абсолютной скорости вращения мешалки (сателлита 13),

....)Отскда передаточное отношение скоростей вращения основного и вспомогательного кривошипов и. опредслитЙ9ся так

f

dl3

1

ft..u.V . и

(о

ъ

Jiz

(7.13

.,10

СОа

2.15 г,г

Чплг J,,

и

s - .

JT

Таким образом, отношение скоростей вращения основного и вспомогательного кривошипов должно быть на единицу больше отношения диаметров делительных окружностей сателлита и центрального колеса.

Абсолютная колебательная скорость вращения мешалки dl- равна:

кол

iwr:(

(ха

13.17

Амплитуда колебаний зависит от соотношения размерных параметров шарнирного механизма и передаточного от55 ношгния и,у,,. сателлиту 13 при остановленном поводке 10; -числа зубьев центрального колеса 12 и сателлита 13; .5 -диаметры делительных окружностей центрального колеса 12 и сателлита 13. бразом, мгновенная абсолютть вращения мешалки может тавлена следуюигим образом «,и.(8- я111,;.,,. .,.

1. СМЕСИТЕЛЬ, содержащий корпус в форме шарового сектора, вал с мешалкой и приводной двухступенчатый зубчато-рычажный механизм, содержащий поводки, центральное колесо и сателлит, расположенные с пересечением их осей вращения в точке геометрического центра корпуса, отличающийся тем, что, с целью повьшения его надежности в работе и качества продукта, двухступенчатый зубчато-рычажный механизм выполнен в виде двухподвижного сферического шарнирного механизма первой ступени, состоящего из основного и вспомогательного кривошипов, поводка и шатуна, и планетарного механизма второй ступени, включающего поводок, центральное колесо и сателлит. 2. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен эластичной кольцевой перегородкой, внутренние края которой закреплены (Л на валу мешалки, а наружные на корпус се.