Аппарат с шарнирным креплением вала мешалки Советский патент 1981 года по МПК B01F13/04 

(ЗА) АППАРАТ С ШАРНИРНЫМ КРЕПЛЕНИЕМ ВАЛА МЕШАЛКИ

I

Изобретение относится к оборудованию химической промьштенности и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической и др. отраслях народного хозяйства для проведения различных процессов, где требуется высокая надежность аппаратуры с интенсивным перемешиванием жидкой реакционной среды во всем объеме аппарата. Кроме того, данное техническое решение может быть использовано для проведения процессов растворениг крошки каучука в стироле в производствах ударопрочного полистИ рола. 15

По основному авт.св. № 411883 известен аппарат, содержащий привод с жестко закрепленным валом, соединенный шарнирно с валом мешалки, в кото- j ром для ограничения отклонения вала выполнен конусной выступ, взаимодейст вующнй с подшипником, установленным в стакане корпуса шарнира.

Такое выполнение аппарата позволяет резко интенсифицировать процесс перемешивания, так как мешалка с шарнирным креплением вала вращается не только вокруг своей оси, но и совершает конусообразное прецессионное движение, обеспечивая равномерное интенсивное перемешивание реакционной среды во всем объеме аппарата. Это является необходимым условием увеличения производительности аппарата и улучшения качества готового продукта LJ

Однако в известном решении имеется недостаток, который заключается в том, что в момент пуска аппарата,, особенно при обработке маповязких сред и использования высокоскоростных неремешивающих устройств, мешалка резхо отклоняется от своего первоначального вертикального положения и в момент касания подшипника с конусным выступом огра1гичителя, подш{пник испытывает значительные динамические нагрузки, что сокращает его срок Службы и снижает надежность работы аппарата. Особенно этот недостаток проявляется при проведении кратковременных периодических процессов переме.шивания с большим числом включений привода. . Целью изобретения является обеспечить высокую надежность аппарата с прецессионным движением вала с мешалкой в пусковой период с одновременным повьшением интенсивности перемешивания. Поставленная ель достигается тем, что на прецессирующем валу мешалки предпочтительно в его нижней части, установлен демпфер,в виде уп гой спирали в свободном состоянии с направлением навивки витков спира ли, соответствующим направлению тра ектории вращения вала. На фиг.1 показан аппарат, общий вид; на фиг.2 - герметичный шарнирный узел Г в рабочем положении {при вращении вала j на фиг.З - вариант установки плоского спирально-пружин ного демпфера на вал в его нижней части; на фиг.4 - разрез А-А на фиг Аппарат состоит из корпуса 1, крьш1ки 2, на которой установлен при вод 3 и расположены патрубки А дпя ввода сырья. Для выхода готового продукта на корпусе выполнен патруб 5. Привод имеет жестко закрепленный консольный вал 6, к которому при помощи герметичного шарнирного узла 7 крепится прецессирующий вал 8 с мешалкой 9 и спирально-пружинным демпфером 10. В шарнирном узле 7 ус тановлен подшипник 11, расположенны в стакане 12. На жестком валу 6 име ется конусный выступ-ограничитель 1 Аппарат работает следующим образом. Исходные компоненты через патрубок 4 подаются в аппарат. Включают привод 3, валы б и 8 с мешалкой 9, которые спирально-пружинным демпфером 10 приводятся во вращательное движение. Под действием возникающих центробежных сил вращающийся вал 8 начинает спиралеобразно (на фиг.4 показано Штрих-пунктирными линиями отклоняться от своего вертикального ( первоначального) положения вплоть до момента контакта подшипника 1I с конусом-ограничителем 13, что соо ветствует максимальному углу откло4нения oL, Так как на валу установлен спирально-упругий демпфер 10 с направлением навивки витков спирали, соответствующим направлению начальной траектории вращения вала, то под деист, вием натекающей жидкости, спираль, находящаяся в свободном состоящей, в силу своих упругих свойств демпфирует, несколько распрямится на величину h (на фиг.4 показан пунктирными линиями) и окажет сопротивление резкому и быстрому отклонению вала 8 от вертикального положения. При максимальном отклонении вала 8 на угол Я контакт подшипника I1 с конусным выступом 13 жесткого вала 6 произойдет мягко, без динамического удара, что значительно повысит работоспособность и надежность этого узла и всего аппарата в целом. Безударный контакт подшипника 11 с конусом-ограничителем 13 возможен лишь в том случае, если спиралеобразной траектории(раскрутка вала-В момент пуска, например по часовой стрелке (правое вращение), будет соответствовать установка спирально-пружинного демпфера с направлением раскрутки спирали также по часовой стрелке. При таком взаимосогласованном исполнении привода аппарата, появляющаяся при пуске, центробежная сила, отклоняющая вал 8, будет плавно и значительно ослабляться (в принципе может быть сведена к О ) из-за все возрастающего, по мере увеличения скорости вращения вала 8, упругого сопротивления спираЛи пружинного демпфера 10 жидкой среде. Спираль демпфера, имея ту же закономерность раскрутки, что и спиральная начальная траектория вала 8, близка по форме к параболической спирали, вследствие чего спираль демпфера стремится восстановить первоначальное положение вала и препятствует его отклонений. Скорость отклонения вала 8 при обработке сред различ- ной вязкости и плотности регулируется упругостью демпфера, которая зависит от ширины и толщины спирали демпфера, а также ее геометрической формы - плоской, конусной овальной и др. Кроме выполнения своей основной задачи - роли демпфирующего устройства, упругая пружинная спираль является также дополнительным активным перемешивающим устройством, превышающим общую интенсивность обрйбатываемой среды После окончания процесса привод выключаетсг и вал мешалки вновь занимает вертикальное положение, а реа ционная среда через патрубок 5 напра ляется на дальнейшую обработку. Формула изобретения Аппарат с шарнирным креплением ва ла мeшaJiки по авт.св. № 411883, отличающийся тем, что, с целью поиьш1ения надежности аппарата и повышения интенсивности перемешивания, вал мешалки снабжен демпфирующим устройством, расположенным в его нижней части и выполненным в виде пружинной спирали, с -направлеш1ем навивки витков, соответствующем направлению вращения вала. Источники информации, принятые во BHt{Mainie при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР №411883, кл.ВО F 13/14 от 02.08.7J.

Фиг.1

Фиг. 2

«Дмма

Фиг. 3

8

JO