Устройство для перемешивания текучих материалов

 

Использование: для приготовления дисперсных систем в жидкостных средах и для приготовления эмульсий, суспензий и растворов. Устройство для перемешивания текучих материалов содержит емкость, над которой расположен привод вращательного движения, на валу которого установлен несущий элемент с закрепленными упругими смесительными элементами. Емкость с перемешиваемым текучим материалом установлена на столике, закрепленном на торце выдвижного вала привода, размещенного в основании устройства. На валу привода вращательного движения закреплен эксцентрик со свободно установленным на внешней цилиндрической поверхности несущим элементом, соединенным посредством пружин с корпусом этого привода. Несущий элемент выполнен в виде диска с отверстиями, в которых расположены полые упругие лопасти с боковыми отверстиями, на верхних концах которых надеты гибкие трубки. 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для приготовления дисперсных систем в жидкостных средах и может быть использовано для приготовления эмульсий, суспензий и растворов.

Известен диспергатор, содержащий емкость с установленным в ней упругим элементом, над которой расположен привод вращательного движения, на валу которого установлен кулачок. Недостатком данного устройства является то, что перемешивание осуществляется за счет однонаправленной вибрации упругого элемента, что не может обеспечить качественного перемешивания текущей среды, а также нерационально выполнен его привод - совсем не используется для перемешивания текущей среды вращательное движение вала с кулачком.

Известно устройство для перемешивания текущих материалов, содержащее емкость, над которой расположен привод вращательного движения, на валу которого жестко установлен несущий элемент (лопасть), на концах которого консольно веером закреплены в вертикальной плоскости упругие элементы. Это устройство принято в качестве прототипа, так как оно имеет наибольшее количество общих признаков с заявленным устройством. Недостатком данного устройства является то, что при вращении мешалки вместе с ней начинает вращаться и перемешиваемый материал, что снижает эффективность перемешивания, а также то, что воздействие упругих элементов на комки перемешиваемого материала одинаковое, т.е. эти элементы догоняют движущиеся по окружности комки и их разрушают; такое разрушение мало эффективное, так как разница скоростей движения упругих элементов и комков материала (скорость их удара) может быть небольшой и зависит от многих факторов (вязкости перемешиваемого материала, размеров его комков, формы упругих элементов и т.д.).

Целью изобретения является интенсификация процесса перемешивания и диспергирования скомковавшихся материалов.

Указанная цель достигается тем, что устройство для перемешивания текучих материалов содержит емкость с перемешиваемым материалом, над которой расположен привод вращательного движения, на валу которого установлен несущий элемент с закрепленными упругими смешиваемыми элементами. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для перемешивания текучей среды отличается тем, что емкость с перемешиваемым текучим материалом установлена на столике, закрепленном на торце выдвижного вала привода, размещенного в основании устройства, а на валу привода вращательного движения закреплен эксцентрик, на внешней цилиндрической поверхности свободно установлен несущий элемент, соединенный посредством пружин с корпусом этого привода, причем несущий элемент выполнен в виде диска с отверстиями, в которых расположены полые упругие лопасти с боковыми отверстиями, на верхних концах которых надеты гибкие трубки.

На чертеже представлено устройство для перемешивания текучих материалов, общий вид.

Устройство для перемешивания текучих материалов содержит основание 1 со стойкой 2, в котором размещен привод с выдвижным валом 3, на верхнем торце которого закреплен столик 4 для установки емкости 5 с перемешиваемой средой, а на верхней части стойки расположен привод 6 вращательного движения, на валу 7 которого закреплен эксцентрик 8 со свободно установленным на внешней цилиндрической поверхности несущим элементом 9, соединенным посредством пружин 10 с корпусом привода вращательного движения, причем несущий элемент выполнен с отверстиями, в которых расположены полые упругие лопасти 1 с боковыми отверстиями, на верхних концах которых надеты гибкие трубки 12 для подвода компонентов в текучую среду при ее перемешивании. В исходном положении устройства столик 4 находится в нижнем положении на уровне верхней поверхности основания 1.

Устройство работает следующим образом. Емкость 5 с текучей средой для перемешивания ставится на столик 4 и включается привод, размещенный в основании 1, вследствие чего столик 4 поднимается вверх так, чтобы упругие лопасти вошли в перемешиваемый материал, и останавливается. После этого включается привод 6 вращательного движения, расположенный над емкостью 5, эксцентрик 8, закрепленный на его вале 7, начинает вращаться, а упругие полые лопасти 11, закрепленные в несущем элементе 9, начинают двигаться по отдельным замкнутым траекториям, приближаясь и удалясь от оси вращения эксцентрика 8. При этом происходит перемешивание текучего материала. Параметры траекторий зависят от кинематических параметров механизма привода лопастей 11 и коэффициентов жесткости пружин 10, соединяющих несущий элемент 9 с корпусом привода 6 вращательного движения. Подбирая эти параметры, можно осуществлять перемешивание только у стенки емкости 5 или в целом объеме этой емкости; траектории движения отдельных лопастей могут быть разные или одинаковые относительно их расположения по периметру емкости, т.е. одни могут двигаться, например, по окружности, а другие - по овалу, эллипсу и т.п. Их траектории могут быть пересекающимися и непересекающимися между собой. Для большей интенсификации процесса перемешивания включается привод вращения выдвижного вала 3 и емкость 5 с перемешиваемым материалом начинает вращаться. Это движение обеспечивает в отдельные моменты времени встречное движение отдельных упругих плоских лопастей 11 и комков перемешиваемого материала, что улучшает условия их разрушения при большей их относительной скорости (скорости их соударения). Кроме того, попеременное поднимание и опускание столика 4 с емкостью 5 обеспечивает перемешивание материала и в вертикальном направлении, что улучшает качество перемешивания, а подача газа например воздуха, через гибкие трубки 12, надетые на полые упругие лопасти 11, в перемешиваемый материал интенсифицирует этот процесс. После окончания перемешивания столик 4 с емкостью 5 опускается, а емкость 5 с перемешиваемым материалом вынимается из устройства.

Эффект от использования предлагаемого устройства заключается в интенсификации процесса перемешивания и диспергирования скомковавшихся материалов.

Интенсификация процесса перемешивания и диспергирования достигается за счет применения: - специального привода движения упругих лопастей, обеспечивающего их движение по отдельным замкнутым и пересекающимся траекториям, что обеспечивает движение упругих лопастей в отдельные моменты времени против направления движения комков перемешиваемого материала; - привода подъема и вращения емкости с перемешиваемым материалом, что обеспечивает осуществление разной степени перемешивания относительно глубины емкости или осуществление перемешивания не только в горизонтальном, но и в вертикальном направлении; - привода подъема и вращения емкости с перемешиваемым материалом, что обеспечивает движение упругих лопастей по отношению к оси ее вращения по сложной замкнутой кривой, двигаясь по которой упругие лопасти могут то удаляться, то приближаться к этой оси, и могут двигаться в одном направлении, поперек или напротив направления движения перемешиваемого материала; - упругих лопастей, что обеспечивает возникновение в отдельные моменты времени их автоколебаний при их движении в текучей среде; - полых упругих лопастей с боковыми отверстиями, на верхних концах которых надеты гибкие трубки, что обеспечивает подачу в перемешиваемую среду необходимых компонентов, например для полимеризации, или газа, что в свою очередь может интенсифицировать процесс перемешивания.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ТЕКУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее емкость с перемешиваемым материалом, над которой расположен привод вращательного движения, на валу которого установлен несущий элемент с закрепленными упругими смесительными элементами, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания и диспергирования скомковавшихся материалов, оно снабжено основанием со стойкой, в основании имеется привод с выдвижным валом, торец которого снабжен столиком для установки емкости с перемешиваемым материалом, привод вращательного движения с валом закреплен на стойке, вал снабжен эксцентриком с цилиндрической поверхностью, на которой свободно установлен несущий элемент, снабженный пружинами, посредством которых он крепится к приводу, несущий элемент выполнен в виде диска с отверстиями, в которых расположены концы упругих элементов, выполненных в виде полых лопастей с боковыми отверстиями и снабженных гибкими трубками надетыми на концы упругих элементов.

РИСУНКИ

Рисунок 1