Барабанный миксер



Барабанный миксер
Барабанный миксер
Барабанный миксер

 


Владельцы патента RU 2542270:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) (RU)

Изобретение относится к устройствам для перемешивания материалов, а именно к устройствам для перемешивания жидких компонентов. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение качества перемешивания. Технический результат достигается в барабанном миксере, содержащем мотор-редуктор, ведущий кривошип, барабан и стойку. При этом в миксер введен пространственный пруток, ведущий шатун и мотор-редуктор ведущего шатуна. Причем барабан с пространственным прутком соединены шарнирно и расположены последовательно между ведущим кривошипом и ведущим шатуном, которые связаны каждый своим мотор-редуктором. Оси отверстий ведущего кривошипа и пространственного прутка выполнены скрещивающимися в пространстве под одинаковыми углами и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между этими осями. Оси отверстий барабана и ведущего шатуна выполнены скрещивающимися под одинаковыми прямыми углами и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между осями. При этом вал ведущего кривошипа соединен напрямую со своим мотор-редуктором, а полый вал ведущего шатуна связан со своим мотор-редуктором через пару зубчатых колес. Причем вал ведущего кривошипа установлен на полый вал ведущего шатуна, установленного на стойке, с возможностью вращения один относительно другого, сообщая сложное планетарно-пространственное движение с переменными скоростями и ускорениями барабану. 3 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к устройствам для перемешивания материалов, а именно к устройствам для перемешивания жидких компонентов, и может найти применение в промышленности строительных материалов, в химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Известна конструкция «Смесителя» (Авт. Свидетельство №1205932 от 22.09.1985, B01F 9/02), предназначенного для перемешивания смесей в различных отраслях промышленности. Смеситель содержит барабан с днищем, наклоненным под углом, наклонное днище сперто на шаровой шарнир, под воздействием бегущего электромагнитного поля барабан перекатывается по подпружиненной кольцевой колее, при этом достигается эффект вихревого перемещения, усиленный трехмерным качанием стенок каркаса.

Недостатком данного смесителя является сложность конструкции и ее повышенная масса, оказывающая негативное влияние на качество перемешивания.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому смесителю и взятому в качестве прототипа является «Смеситель» (патент RU 2079354 C1, B01F 9/02), содержащий мотор-редуктор, неподвижную раму, на которой установлен вал мотор-редуктора, барабан, обод барабана, ведущий кривошип и подшипниковую опору. Ось барабана может вращаться в подшипниковой опоре. Обод барабана может перекатываться по кольцевой опоре.

Недостатки смесителя:

1. Конструкция данного смесителя из-за наличия механизма опрокидывания и кольцевой опоры резко ограничивает размеры и особенно пространственную сложную форму траекторий движения барабана, что снижает качество перемешивания.

2. При движении барабана по кольцевой опоре возникают силы трения, в результате чего внутренняя поверхность кольцевой опоры быстро изнашивается и смеситель теряет свою эффективность (снижается качество перемешивания).

Решаемой технической задачей изобретения является повышение качества перемешивания компонентов за счет увеличения амплитуд перемещения рабочего органа путем получения сложных пространственно-планетарных движений с переменными скоростями и ускорениями.

Технический результат достигается тем, что в барабанном миксере, содержащем мотор-редуктор, ведущий кривошип, барабан, стойку, в него введен пространственный пруток, ведущий шатун, мотор-редуктор ведущего шатуна, причем барабан с пространственным прутком соединены шарнирно и расположены последовательно между ведущим кривошипом и ведущим шатуном, которые связаны каждый своим мотор-редуктором, оси отверстий ведущего кривошипа и пространственного прутка выполнены скрещивающимися в пространстве под одинаковыми углами и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между этими осями, а оси отверстий барабана и ведущего шатуна выполнены скрещивающимися под одинаковыми прямыми углами и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между осями, при этом вал ведущего кривошипа соединен напрямую со своим мотор-редуктором, а полый вал ведущего шатуна связан со своим мотор-редуктором через пару зубчатых колес, причем вал ведущего кривошипа установлен на полый вал ведущего шатуна с возможностью вращения, который в свою очередь установлен на стойке, с возможностью вращения один относительно другого, сообщая сложное планетарно-пространственное движение с переменными скоростями и ускорениями барабану.

Новизна:

Сущность изобретения: барабанный миксер для жидких веществ содержит ведущий кривошип и пространственный пруток, оси отверстий которых скрещиваются в пространстве под углом α13 и с кратчайшим расстоянием между этими осями l1=l3, барабан для перемешиваемых компонентов и ведущий шатун с двумя отверстиями, оси которых скрещиваются под прямым углом α24=90° и с кратчайшим расстоянием между этими осями l2=l4, концы этих отрезков l1-l2-l3-l4 совпадают и установлены на вал любого из соединений (см. на фиг.1 - звенья установлены на соединение A).

Для пояснения технической сущности предлагаемого барабанного миксера представлен чертеж:

На фиг.1 изображена структурная схема барабанного миксера с двумя мотор-редукторами,

На фиг.2 изображена компьютерная модель барабанного миксера с двумя мотор-редукторами,

где:

1 - ведущий кривошип; 2 - барабан для размещения перемешиваемых компонентов; 3 - пространственный пруток; 4 - ведущий шатун; 5 - полый вал; 6 - мотор-редуктор ведущего кривошипа; 7 - вал ведущего кривошипа; 8 - стойка; 9, 10 - зубчатые колеса; 11 - вал; 12 - мотор-редуктор ведущего шатуна.

На фиг.3 изображена траектория движения рабочего органа барабанного миксера.

Барабанный миксер (фиг.1) состоит из ведущего кривошипа 1 и пространственного прутка 3, оси отверстий которых скрещиваются в пространстве под одинаковыми углами α13 и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между этими осями l1=l3; барабана 2 для перемешиваемых компонентов и ведущего шатуна 4 с двумя отверстиями, оси которых скрещиваются под одинаковыми прямыми углами α24=90° и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между этими осями l2=l4; для высокоэффективного перемешивания различных компонентов с переменными скоростями и ускорениями звеньев соединены вращательными парами по следующей последовательности: ведущий кривошип 1 - барабан 2 - пространственный пруток 3 - ведущий шатун 4 так, что концы указанных отрезков l1-l2-l3-l4 совпадают и установлены на вал любого из этих соединений A, B, C, D (на фиг.1 указанные звенья установлены на соединение A).

Вал ведущего кривошипа 1 установлен внутри полого вала 5 ведущего шатуна 4 и может вращаться относительно него. В свою очередь полый вал 5 ведущего шатуна 4 подвижно установлен на стойку 8 при помощи вращательной пары и, следовательно, может вращаться относительно стойки 8. Вал ведущего кривошипа соединен с первым мотор-редуктором 6 напрямую, а на полый вал ведущего шатуна 4 жестко закреплено зубчатое колесо 9, которое входит в зацепление с зубчатым колесом 10, установленным подвижно на стойку 8 через вал 11, получающий вращательное движение от второго мотор редуктора 12.

Таким образом, ведущий кривошип и ведущий шатун получают независимые вращательные движения относительно шарнира A, сообщая сложные планетарно-пространственные движения с переменными скоростями и ускорениями барабану 2, установленному между ведущим кривошипом 1 и пространственным прутком 3.

Для обеспечения многорежимности работы и предотвращения потери энергии в начале запуска барабанного миксера оба мотор-редуктора (6 и 12) могут быть снабжены частотными преобразователями, управляемыми через компьютер (на фиг.1 не указан) для плавного регулирования частоты вращения валов ведущего кривошипа 1 и ведущего шатуна 4.

Барабанный миксер (фиг.1) работает следующим образом:

Мотор-редуктор 12 через зубчатое колесо 10, которое входит в зацепление с зубчатым колесом 9 через вал 5, передает движение ведущему шатуну 4 относительно стойки 8. Ведущий шатун 4 через шарнир D приводит в движение пространственный пруток 3. В свою очередь пространственный пруток 3 через вращательный шарнир C сообщает сложное пространственное движение с переменными скоростями и ускорениями барабану 2, который связан с ведущим кривошипом 1 через шарнир A. Ведущий кривошип 1 получает движение от мотор-редуктора 6 через вал 7.

Таким образом, барабан 2 миксера, установленный между ведущим кривошипом 1 и пространственным прутком 3, совершает сложное планетарное пространственное движение с переменными скоростями и ускорениями, траектория движения которого принимает вид искаженного тора в пространстве, что и обеспечивает высокую степень качества и однородности перемешивания различных компонентов из-за разных инерционных массовых параметров и эффекта взбалтывания перемешиваемых компонентов, что подтверждается фиг.3 (траектория движения барабана).

Произведены сравнения барабанного миксера с существующими аналогами. Перемешивались компоненты при частоте вращения мотор-редукторов 90 об/мин, время перемешивания 3 минуты. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1
Сравнительная характеристика барабанного миксера с аналогами
Аналог 1 Аналог 2 Барабанный миксер
Количество барабанов, шт 1 1 1
Частота вращения, об/мин 90 90 90
Время перемешивания, мин 3 3 3
Качество перемешивания, % 70-75 65-70 80-85
Однородность перемешивания, % 60-65 70-75 80-85

По своим технико-экономическим преимуществам по сравнению с известными аналогами заявляемый барабанный миксер позволяет высококачественно производить перемешивание жидких компонентов за счет сложных пространственно-планетарных движений с переменными скоростями и ускорениями, за счет увеличения амплитуд перемещения рабочего органа.

Барабанный миксер, содержащий мотор-редуктор, ведущий кривошип, барабан, стойку, отличающийся тем, что в него введен пространственный пруток, ведущий шатун, мотор-редуктор ведущего шатуна, причем барабан с пространственным прутком соединены шарнирно и расположены последовательно между ведущим кривошипом и ведущим шатуном, которые связаны каждый своим мотор-редуктором, оси отверстий ведущего кривошипа и пространственного прутка выполнены скрещивающимися в пространстве под одинаковыми углами и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между этими осями, а оси отверстий барабана и ведущего шатуна выполнены скрещивающимися под одинаковыми прямыми углами и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между осями, при этом вал ведущего кривошипа соединен напрямую со своим мотор-редуктором, а полый вал ведущего шатуна связан со своим мотор-редуктором через пару зубчатых колес, причем вал ведущего кривошипа установлен на полый вал ведущего шатуна с возможностью вращения, который в свою очередь установлен на стойке, с возможностью вращения один относительно другого, сообщая сложное планетарно-пространственное движение с переменными скоростями и ускорениями барабану.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машинам для приготовления кормов. Машина содержит винтовой барабан, средство для загрузки компонентов кормов и средство для приема готовых кормов, вмонтированы загрузочное и разгрузочно-сепарирующее приспособления.

Изобретение предназначено для использования в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к смесителям и может использоваться в машиностроительной, медицинской, сельскохозяйственной, строительной и других отраслях промышленности, в частности, для перемешивания сухих и жидких компонентов смеси.

Изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к способам перемешивания многокомпонентных жидких материалов, например красок, в бочках для достижения их однородного состава перед сливом в емкости меньшего объема.

Изобретение относится к предварительной обработке дисперсных материалов перед дальнейшим использованием в технологическом процессе, например, на предприятиях черной и цветной металлургии или затариванием в мешки.

Изобретение относится к устройствам для приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области устройств для смешивания различных сыпучих материалов и жидких сред и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для приготовления продукции во встряхивающих, качающихся и вибрирующих устройствах, и может быть применено в лакокрасочной промышленности.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при гидрофобизации порошкообразных материалов для предотвращения адсорбции влаги и улучшения эксплуатационных характеристик продукции на их основе. Устройство представляет полый вращающийся аппарат барабанного типа с цилиндрическим корпусом, по краям которого фиксированы два обода и закрываемая крышка с двумя симметрично расположенными окнами, с фторопластовыми мембранами. Внутри корпуса ко дну закреплена емкость с рубашкой и центральным каналом. Открытое или закрытое положение канала обеспечено наконечником подвижного полого штока, имеющего отверстия для прохода гидрофобизирующей жидкости в емкость. Полость корпуса сообщена с системой вакуумирования через отсекатель и штуцер для отвода побочных продуктов, образующихся в процессе гидрофобизации. Устройство обеспечивает равномерное однородное качество, безопасные условия процесса гидрофобизации порошкообразных материалов. 1 ил.

Изобретение относится к области смешения сыпучих материалов и жидких сред и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Барабанный смеситель содержит цилиндрический корпус с цапфой и крышкой, вал, на котором установлен корпус, подшипниковую опору, привод, поворотную раму и перемешивающее устройство, состоящее из перфорированных перегородок, размещенных внутри корпуса вдоль его оси, закрепленных на крышке и установленных с зазором относительно стенок корпуса. Новым является то, что перегородки выполнены перекрещивающимися составными, состоящими из нескольких перфорированных пластин, расположенных под углом друг к другу. Техническим результатом изобретения является повышение качества получаемой смеси за счет интенсификации процесса смешивания компонентов при использовании нескольких зон смешивания компонентов во время движения смеси в корпусе смесителя, а также увеличить производительность смесителя. 3 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Смеситель-раздатчик кормов содержит установленный на раме (1) ходовой части (5) с возможностью вращения и выполненный в виде полого цилиндра бункер (2) с загрузочной горловиной (3) на его боковой поверхности, присоединенный к закрытому торцу (9) и заключенный в подшипниковый корпус вал привода (11), размещенные на раме (1) у открытого торца бункера опорные ролики (15), примыкающее к открытому торцу выгрузное устройство, бесконечное полотно (24), наружная поверхность которого примыкает к наружной поверхности бункера (2). Полотно (24) охватывает закрепленные на стойках (22) с двух сторон бункера поворотные валики (23) и корпус бункера (2). Валики (23) расположены с обеспечением перекрытия полотном (24) загрузочной горловины (3) при ее вращении на участках траектории, отклоненных от ее верхнего положения. Опорные ролики (15) бункера объединены перемычкой, оснащенной вертикальным стержнем, размещенным в отверстии, выполненном в раме (1). Стержень снабжен охватывающей его пружиной. У глухого торца (9) бункера на раме (1) смонтирована вертикальная направляющая (13) с зафиксированной в ней пружиной. Подшипниковый корпус размещен в направляющей с опорой на пружину и смонтирован с возможностью вертикального перемещения. Обеспечивается натяжение полотна при совместном перемещении его поверхности с поверхностями корпуса бункера и валиков в процессе их вращения. 3 ил.
Наверх