Устройство малогабаритное для приготовления лакокрасочной продукции
Владельцы патента RU 2572140:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к устройствам для приготовления лакокрасочной продукции во встряхивающих, качающихся и вибрирующих устройствах и может быть применено в лакокрасочной промышленности. Устройство содержит снабженный упругими элементами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, средства загрузки и выгрузки, смеситель выполнен спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по ее внутреннему и наружному периметру и изготовленной из секций, смонтированных из двух подсекций, изготовленных из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям сгиба, размещенным под углом к кромкам полос, и свернутых в кольцо с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних, равнобедренных и разносторонних треугольников, причем стороны треугольников отличаются друг от друга на одну и ту же линейную величину Δ, кратную целому числу, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника своими самыми большими сторонами размещены два одинаковых разносторонних треугольника, стороны которых меньше стороны большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину Δ, кратную целому числу, и к средней стороне одного из которых с одной стороны полосы прикреплен меньший равносторонний треугольник, все стороны которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину Δ, кратную двум, причем ко второй стороне меньшего равностороннего треугольника прикреплен своим основанием равнобедренный треугольник, боковые стороны которого меньше его основания на линейную величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на линейную величину Δ, кратную трем, и к боковой стороне которого прикреплен равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 4Δ, при этом с противоположной стороны полосы к второму разностороннему треугольнику к средней стороне прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 3Δ, и к основанию которого прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше сторон самого большого равностороннего треугольника на величину 4Δ, после сгиба полосы по линиям сгиба в кольцо концы полос, линейная величина которых меньше на 4Δ стороны самого большого равностороннего треугольника, соединяют с образованием подсекций, у которых с одной стороны образовано отверстие в виде квадрата, сторона которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника полосы на величину 3Δ, а с другой стороны образовано отверстие в виде равнобедренной трапеции, большое основание которой равно стороне самого большого равностороннего треугольника, а малое основание меньше большого основания на величину 3Δ, а боковые стороны меньше большого основания на величину 2Δ, причем подсекции соединяют друг с другом отверстиями в виде трапеций с образованием секций с входными и выходными отверстиями в виде квадратов, стороны которых равны друг другу, и эти отверстия расположены под углом, величина которого определяет спиральную форму рабочей камеры, при этом секции соединят в рабочую камеру с поворотом относительно друг друга поочередно, попеременно поворачивают на 90° каждую последующую секцию относительно предыдущей по часовой стрелке, а затем следующую секцию присоединяют с поворотом в обратном направлении тоже на 90°. Изобретение обеспечивает расширение технологических возможностей и сокращение габаритов устройства. 15 ил.
Изобретение относится к устройствам для приготовления продукции во встряхивающих, качающихся и вибрирующих устройствах и может быть применено в лакокрасочной промышленности.
Известен роторный смеситель-диспергатор (а. с. СССР № 1673184, кл. МКИ В01F 9/02, 1989), содержащий смеситель, выполненный из секций, смонтированных из плоских элементов в виде треугольников, расположенных под углом к линии транспортирования, загрузочное и разгрузочное приспособление.
Недостатком известного устройства является недостаточная производительность из-за слабой энергоемкости, мощности и частоты взаимодействия потоков перерабатываемого сырья, а также ограниченные технологические возможности.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для приготовления лакокрасочной продукции (патент № 1783991, кл. МКИ В01F 11/00, 1992), содержащее снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, выполненный из секций, изготовленных из двух прямоугольников и двух параллелограммов, соединенных попарно своими боковыми сторонами, при этом секции соединены между собой оставшимися свободными сторонами.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности и необходимость наклона установки для перемещения потоков сырья от загрузки к выгрузке, большие габариты по длине.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей и сокращение габаритов по длине.
Техническое решение достигается тем, что в устройстве малогабаритном для приготовления лакокрасочной продукции, содержащем снабженный упругими элементами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, средства загрузки и выгрузки, согласно изобретению смеситель выполнен спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по ее внутреннему и наружному периметру и изготовлен из секций, смонтированных из двух подсекций, изготовленных из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям сгиба, размещенным под углом к кромкам полос, и свернутых в кольцо с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних, равнобедренных и разносторонних треугольников, причем стороны треугольников отличаются друг от друга на одну и ту же линейную величину Δ, кратную целому числу, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника своими самыми большими сторонами размещены два одинаковых разносторонних треугольника, стороны которых меньше стороны большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину Δ, кратную целому числу, и к средней стороне одного из которых с одной стороны полосы прикреплен меньший равносторонний треугольник, все стороны которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину Δ, кратную двум, причем ко второй стороне меньшего равностороннего треугольника прикреплен своим основанием равнобедренный треугольник, боковые стороны которого меньше его основания на линейную величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на линейную величину Δ, кратную трем, и к боковой стороне которого прикреплен равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 4Δ, при этом с противоположной стороны полосы к второму разностороннему треугольнику к средней стороне прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 3Δ, и к основанию которого прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше сторон самого большого равностороннего треугольника на величину 4Δ, после сгиба полосы по линиям сгиба в кольцо концы полос, линейная величина которых меньше на 4Δ стороны самого большого равностороннего треугольника, соединяют с образованием подсекций, у которых с одной стороны образовано отверстие в виде квадрата, сторона которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника полосы на величину 3Δ, а с другой стороны образовано отверстие в виде равнобедренной трапеции, большое основание которой равно стороне самого большого равностороннего треугольника, а малое основание меньше большого основания на величину 3Δ, а боковые стороны меньше большого основания на величину 2Δ, причем подсекции соединяют друг с другом отверстиями в виде трапеций с образованием секций с входными и выходными отверстиями в виде квадратов, стороны которых равны друг другу, и эти отверстия расположены под углом, величина которого определяет спиральную форму рабочей камеры, при этом секции соединят в рабочую камеру с поворотом относительно друг друга поочередно, попеременно поворачивают на 90° каждую последующую секцию относительно предыдущей по часовой стрелке, а затем следующую секцию присоединяют с поворотом в обратном направлении тоже на 90°.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне устройства малогабаритного для приготовления лакокрасочной продукции.
Новизна обусловлена тем, что смеситель выполнен спиральной формы и по его наружному и внутреннему периметру образованы многозаходные винтовые поверхности и многозаходные винтовые линии, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия компонентов лакокрасочной продукции, но и расширение технологических возможностей.
Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру корпуса проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение компонентов растворов и бетонов в каждом сечении корпуса, а значит, повышение производительности, эффективности приготовления растворов и бетонов, расширение технологических возможностей.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что треугольники полос, из которых смонтированы подсекции корпуса, разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии корпуса, поэтому степень сжатия компонентов масс растворов и бетонов возрастает, процесс приготовления растворов и бетонов ускоряется, расширяются технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что корпус изготовлен из секций, стенки которых разнонаклонны не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения частиц компонентов растворов и бетонов, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению корпуса, что усложняет траектории их движения, увеличивает интенсивность их взаимодействия и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что изготовление корпуса спиральной формы с многогранными элементами различной формы и размерами по периметру, расположенными по винтовым поверхностям и спиральным ломаным винтовым линиям, обеспечивает интенсификацию процесса приготовления растворов и бетонов, увеличивает энергоемкость и частоту их взаимодействия, обеспечивая непрерывность потока приготовления растворов и бетонов при их движении от загрузки к выгрузке.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен вибрационный бетоносмеситель, общий вид; на фиг. 2 - корпус, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - одна из секций, из которых смонтирован корпус, вид сверху; на фиг. 5 - одна из секций, из которых смонтирован корпус, вид по стрелке Б на фиг. 4; на фиг. 6 - одна из подсекций секции корпуса, аксонометрическая проекция; на фиг. 7 - вторая подсекция секции корпуса, аксонометрическая проекция; на фиг. 8 - полоса с размеченными прямыми линиями; на фиг. 9 - схема сборки секции из подсекций; фиг. 10 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.11 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 12 - сечение Г-Г на фиг. 2; на фиг. 13 - сечение Д-Д на фиг. 2; на фиг. 14 - сечение Е-Е на фиг. 2, фиг. 15 - технологическая схема непрерывного приготовления раствора или бетона, наглядное изображение.
Вибрационный бетоносмеситель (фиг. 1) состоит из станины 1, на которой с помощью пружин 2 упруго закреплен и снабжен вибратором 3 смеситель 4. Загрузочные и разгрузочные приспособления на фиг. 1 не показаны.
Смеситель 4 (фиг. 2, фиг. 3) выполнен спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру и изготовлен из секций 5 (одна из секций на фиг.2 выделена сплошными утолщенными линиями), соединенных между собой известными методами, например сваркой, клейкой и т.п. Каждая из секций 5 изготовлена в виде кругового сектора (фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7) из подсекций 6 и 7. Подсекция 6 и подсекция 7 изготовлены из полос Μ (фиг. 8), согнутых в одну сторону по прямым линиям А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, размещенным под углом к боковым кромкам полосы М, с образованием разных по размерам равносторонних треугольников 8 и 9, при этом стороны треугольника 8 меньше стороны треугольника 9 на величину 2Δ, равнобедренных треугольников 10, 11, 12, 13 и двух одинаковых разносторонних треугольников 14 и 15. Все стороны этих треугольников отличаются друг от друга на одну и ту же линейную величину Δ, кратную целому числу. При этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника 9 своими самыми большими сторонами (стороной Г треугольника 14 и стороной Д треугольника 15 ) размещены два одинаковых разносторонних треугольника 14 и 15. Стороны, по которым присоединены треугольники 14 и 15 к треугольнику 9, показаны на фиг. 8 двойными линиями. Средние по размерам стороны разносторонних треугольников 14 и 15 (сторона в треугольника 14 и сторона Ε треугольника 15) меньше сторон большого равностороннего треугольника 9 на величину 2Δ. Самые маленькие стороны разносторонних треугольников 14 и 15 меньше средних их сторон В и Ε на величину (Δ) и равны величине (L) (на фиг. 8). К средней стороне В разностороннего треугольника 14 прикреплен равносторонний треугольник 8, все стороны которого равны средней стороне В треугольника 14. К стороне Б треугольника 8 прикреплен своим основанием равнобедренный треугольник 11, боковые стороны которого меньше его основания на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого треугольника 9 на величину 3Δ. К стороне треугольника 11 прикреплен своей боковой стороной А равнобедренный треугольник 10, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше сторон самого большого равностороннего треугольника 9 на величину 4Δ. С противоположной стороны полосы Μ к средней стороне Ε треугольника 15 прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник 12, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше сторон треугольника 9 на величину 3Δ. К стороне Ж - основанию треугольника 12 прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник 13, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше сторон самого большого равностороннего треугольника 9 на величину 4Δ.
После сгиба полосы Μ по линиям А, Б, В, Г, Д, Е, Ж в кольцо в одну сторону концы полосы Μ по линиям К (на фиг. 6 и 7 показаны тройной линией) соединяют, например, сваркой с образованием подсекций 6 и 7 (фиг. 6 и фиг. 7) у которых с одной стороны образовано отверстие в виде квадрата с стороной, равной L, длина которой меньше сторон самого большого равностороннего треугольника 9 полосы Μ на величину 3Δ, а с другой стороны образовано отверстие в виде равнобедренной трапеции, большое основание которой равно стороне самого большого равностороннего треугольника 9, малое основание меньше большого основания трапеции на величину 3Δ, а боковые стороны меньше большого основания на 2Δ.
Подсекции 6 и 7 соединяют отверстиями в виде трапеций (фиг. 9) с образованием секции 5, например, сваркой. Таким образом секция 5 ( фиг. 4, фиг. 5) снабжена входным квадратным отверстием Ρ и выходным квадратным отверстием С, причем стороны квадратных входных и выходных отверстий Ρ и С секции 5 равны друг другу. При этом квадратные отверстия Ρ и С секции 5 расположены друг к другу под углом α, величина которого обеспечивает спиральную форму смесителя 4.
При монтаже секций 5 в смесителе 4 их соединяют квадратными отверстиями, при этом поочередно поворачивают их на 90° каждую последующую секцию относительно предыдущей по часовой стрелке, а затем следующую секцию присоединяют с поворотом в обратном направлении тоже на 90°.
На наружной и внутренней поверхностях спирального смесителя 4 образованы взаимонаправленные ломанные винтовые линии, например, как показано на фиг. 2 утолщенной линией одна из восьми ломанных винтовых линий: 16-17-18-19-20-21 -22-23-24-25-26-27-28-29-30-31 -32-33-34-35-36-37-38-39-40-41-42-43 и т.д. На фиг. 2 невидимые участки ломанной винтовой линии показаны двойной штриховой линией, а вершины их взяты в круглые скобки.
В результате по внутренней и наружной поверхностям спиральной формы смесителя 4 образованы винтовые поверхности с различными по форме и площади сечениями, а сам смеситель 4 спиральной формы имеет проходное сечение, которое меняется по все длине смесителя 4, как по площади, так и по размерам, и по форме (фиг. 11, фиг. 12, фиг. 13, фиг. 14, фиг. 15).
Таким образом, смеситель 4 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру смесителя 4 и с переменным проходным сечением, обеспечивающим поджатие компонентов лакокрасочной продукции.
Смеситель 4 (фиг. 2, фиг. 3) спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру с образованием по его наружной и внутренней поверхностей многозаходных винтовых поверхностей и однонаправленных многозаходных винтовых линий может быть изготовлен и иным способом.
Устройство малогабаритное для приготовления лакокрасочной продукции работает следующим образом.
Возмущающая сила вибратора 3 через стенки смесителя 4 передается частицам компонентов лакокрасочной продукции, находящимся внутри смесителя 4. Частицы компонентов лакокрасочной продукции совершают сложное движение, при котором и происходит процесс приготовления лакокрасочной продукции. Частицы компонентов лакокрасочной продукции интенсивно взаимодействуют друг с другом и под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению смесителя 4. Так как по длине смесителя 4 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц компонентов лакокрасочной продукции, т.е. имеет место повышение интенсивности приготовления лакокрасочной продукции. Наличие винтовых поверхностей и винтовых линий по периметру смесителя 4 способствует не только усложнению траекторий движения частиц компонентов лакокрасочной продукции, но и их перемещению по проходному сечению смесителя 4 от загрузки (фиг. 15) к выгрузке. При движении по проходному сечению смесителя 4 частиц компонентов лакокрасочной продукции из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разрежения в каждом сечении смесителя 4 по всему ее объему, что тоже интенсифицирует процесс приготовления лакокрасочной продукции и расширяет технологические возможности.
Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения смесителя спиральной формы с многократным изменением проходного сечения по форме и размерам по всей его длине и с образованием по ее наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей и однонаправленных многозаходных винтовых линий, которые и обеспечивают изменение направления движения потоков частиц компонентов лакокрасочной продукции и расширение технологических возможностей.
Устройство малогабаритное для приготовления лакокрасочной продукции, содержащее снабженный упругими элементами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, средства загрузки и выгрузки, отличающееся тем, что смеситель выполнен спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по ее внутреннему и наружному периметру и изготовлен из секций, смонтированных из двух подсекций, изготовленных из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям сгиба, размещенным под углом к кромкам полос, и свернутых в кольцо с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних, равнобедренных и разносторонних треугольников, причем стороны треугольников отличаются друг от друга на одну и ту же линейную величину Δ, кратную целому числу, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника своими самыми большими сторонами размещены два одинаковых разносторонних треугольника, стороны которых меньше стороны большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину Δ, кратную целому числу, и к средней стороне одного из которых с одной стороны полосы прикреплен меньший равносторонний треугольник, все стороны которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину Δ, кратную двум, причем ко второй стороне меньшего равностороннего треугольника прикреплен своим основанием равнобедренный треугольник, боковые стороны которого меньше его основания на линейную величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на линейную величину Δ, кратную трем, и к боковой стороне которого прикреплен равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 4Δ, при этом с противоположной стороны полосы к второму разностороннему треугольнику к средней стороне прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 3Δ, и к основанию которого прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше сторон самого большого равностороннего треугольника на величину 4Δ, после сгиба полосы по линиям сгиба в кольцо концы полос, линейная величина которых меньше на 4Δ стороны самого большого равностороннего треугольника, соединяют с образованием подсекций, у которых с одной стороны образовано отверстие в виде квадрата, сторона которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника полосы на величину 3Δ, а с другой стороны образовано отверстие в виде равнобедренной трапеции, большое основание которой равно стороне самого большого равностороннего треугольника, а малое основание меньше большого основания на величину 3Δ, а боковые стороны меньше большого основания на величину 2Δ, причем подсекции соединяют друг с другом отверстиями в виде трапеций с образованием секций с входными и выходными отверстиями в виде квадратов, стороны которых равны друг другу, и эти отверстия расположены под углом, величина которого определяет спиральную форму рабочей камеры, при этом секции соединят в рабочую камеру с поворотом относительно друг друга поочередно, попеременно поворачивают на 90° каждую последующую секцию относительно предыдущей по часовой стрелке, а затем следующую секцию присоединяют с поворотом в обратном направлении тоже на 90°.
