RU169721U1

RU169721U1 - Центробежно-лопаточный смеситель

Info

Publication number: RU169721U1
Application number: RU2016109140U
Authority: RU
Inventors: Сергей Павлович Серебряков; Артем Игоревич Викторов; Олег Николаевич Смирнов; Наталья Александровна Рогова
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2017-03-29

Abstract

Полезная модель относится к литейному производству и может быть использована в других отраслях промышленности. Центробежно-лопаточный смеситель содержит корпус, крышку 6 с отверстием, приводную цилиндрическую рабочую камеру 7, установленную на валу 8 двигателя 1, рабочую лопатку 11 с режущей кромкой 12, размещенную внутри рабочей камеры. Рабочая камера выполнена с переходами от цилиндрической части к крышке и дну в виде галтелей с радиусом r= (0,1...0,5) h, где h - высота камеры. Ось поворота лопатки смещена относительно оси камеры на расстояние г=(0,5...0,6)(R-r), где R- радиус полости камеры. Отверстие для крышки в рабочей камере имеет радиус r=(0,4...0,5)R. Режущая кромка лопатки имеет геометрию, повторяющую внутреннюю конфигурацию рабочей камеры с зазором. Обеспечивается повышение качественных свойств смесей. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к центробежно-лопаточным машинам для приготовления композиционных смесей в порционном режиме, например, формовочных и стержневых смесей в литейном производстве, а также для смесей других производств в абразивном, строительном, резин, горно-металлургическом, а также в сельском хозяйстве, пищевой и фармацевтической промышленности.

Известны центробежно-лопаточные машины для приготовления стержневых и формовочных смесей в литейном производстве, например, Афанасьев, А.Г. Кандидатская диссертация. «Разработка и анализ способа приготовления формовочных и стержневых смесей в центробежно-лопаточном смесителе» - Рыбинск: РГАТА, 2005. - 205 с. Смеситель выполнен в виде приводной цилиндрической рабочей камеры с установленной в ней неподвижно параллельно оси камеры лопаткой. При вращении камеры с радиусом r со скоростью ω, создающей гравитационный коэффициент K_g более 10 (ω=(gK_g/r)^0,5) доза материала из зернистых пылевидных, вязких и жидких компонентов срезается лопаткой и при движении по ней перемешивается.

Недостатки аналога: вероятность выброса смеси по зазору между крышкой и камерой.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является смеситель по патенту на полезную модель «Устройство для смешивания» RU 77190, МПК В22С 5/04, 20.10.2008, в котором смешивание дозы материалов выполняется во вращающейся вокруг собственной оси цилиндрической рабочей камере, к корпусу машины присоединена неподвижная лопатка, выполняющая функции перемешивания. Перемешивание происходит при последовательном прохождении материала в камере при каждом ее обороте через зоны: сжатия центробежной силой на стенке камеры, срезания лопаткой, движения по лопатке, полета от лопатки к стенке камеры.

Недостатки: сложность уплотнения рабочей камеры в контакте с крышкой, поэтому возможность выброса обрабатываемого материала из камеры; а также наличие зоны на переходе от дна к стенке камеры, из которой затруднено извлечение смесей после приготовления.

Технический результат выражается в получении высококачественных свойств смесей за счет особенности рабочего процесса машины данной конструкции, удобстве и простоте использования конструкции.

Технический результат достигается тем, что в центробежно-лопаточном смесителе, содержащем корпус, крышку с отверстием, приводную цилиндрическую рабочую камеру, с гладкой внутренней поверхностью, установленную на валу двигателя, размещенную внутри рабочей камеры рабочую лопатку с режущей кромкой, геометрия которой повторяет внутреннюю конфигурацию рабочей камеры, при этом рабочая камера выполнена с переходами от цилиндрической части к крышке и дну в виде галтелей с радиусом r_к=h(0,1…0,5), где h - высота камеры, при этом ось поворота лопатки смещена относительно оси камеры на расстояние r_л=(0,5…0,6)(R_к-r_кр), где R_к - радиус полости камеры, r_кр - радиус отверстия в крышке; радиус отверстия в крышке составляет r_кр=(0,4…0,5)R_к; геометрия режущей кромки рабочей лопатки повторяет внутреннюю конфигурацию рабочей камеры.

Устройство поясняется рисунками:

фиг. 1 показан вертикальный разрез машины,

фиг. 2 - горизонтальный разрез по камере при виде снизу по стрелкам А-А.

Смеситель приводится в действие двигателем 1 и смонтирован на плите 2; на стойках 3 закреплена верхняя плита 4, к которой резьбовыми соединениями 5 присоединяется крышка 6 рабочей камеры 7. Камера 7 установлена на валу 8 двигателя 1. Вал 9 соединен с кронштейном 10, к которому прикреплена рабочая лопатка 11, имеющая режущую кромку 12, которая имеет геометрию, повторяющую внутреннюю конфигурацию рабочей камеры 7 с зазором 0,1…0,5 мм. Лопатка 11 имеет рукоятку 13 для поворота вокруг оси, размещенной параллельно оси рабочей камеры, причем ось поворота лопатки сдвинута относительно оси камеры на расстояние r_л=(0,5…0,6)(R_к-r_кр).

Рукояткой 13 вал 9 поворачивает лопатку 11 на 180° для свободного съема крышки 6 и удаления лопатки 11 из рабочей камеры 7 после приготовления порции смеси для извлечения смеси из рабочей камеры 7. Рабочая камера 7 с радиусом полости R_к имеет гладкую внутреннюю поверхность и переходы от цилиндрической части к крышке и дну камеры, выполненные в виде галтелей с радиусом r_к=h(0,1…0,5) от h - высоты камеры, ось поворота лопатки сдвинута относительно камеры на расстояние r_л=(0,5…0,6)(R_к-r_кр).

На верхнем конце вала 9 выполнена резьба для закрепления вала 9 рукояткой 14 в рабочем положении лопатки 11. В крышке 6 выполнено отверстие 15 для загрузки ингредиентов смеси по ходу ее приготовления, отверстие для крышки в камере имеет радиус r_кр=(0,4…0,5)R_к.

Центробежно-лопаточный смеситель работает следующим образом:

Работа смесителя происходит в следующем порядке. При открытой крышке 6 в рабочую камеру 7 загружают ингредиенты смеси. Рабочую камеру закрывают крышкой 6, крышку 6 закрепляют резьбовыми соединениями 5, лопатку 11 устанавливают в рабочее положение рукояткой 14 и закрепляют резьбовым соединением 5 и рукояткой 14. Включают двигатель, при вращении рабочей камеры 7 ингредиенты смеси разгоняются силами трения и прижимаются центробежными силами к ее боковой поверхности. Разогнавшаяся смесь уплотняется в процессе движения, а затем попадает на неподвижную лопатку 11. Лопатка 11 отделяет смесь от поверхности рабочей камеры 7 и направляет в другие зоны рабочей емкости. Это обеспечивает взаимодействие компонентов, и перемешивание слоев смеси.

Загрузка компонентов смеси в рабочую камеру 7 может быть выполнена и по ходу приготовления смеси во вращающуюся камеру через отверстие 15 в крышке 6. Происходит приготовление смеси. При завершении процесса смешивания двигатель отключают, рукояткой 13 (поворотом влево) освобождают лопатку 11 от фиксации, рукояткой 14 поворачивают вал 9 на 180°, освобождают крышку 6 резьбовыми соединениями 5 и снимают крышку 6 с плиты 4. Готовую смесь извлекают из рабочей камеры (с использованием совка, или методом высыпания смеси из камеры при перевороте смесителя на 150-180°), загружают новую порцию ингредиентов и повторяют технологический процесс. Для уменьшения трения по задней поверхности лопатки и обеспечения перемешивания всего объема смеси режущая кромка лопатки, параллельная оси вращения, устанавливается с зазором, меньшим, чем размер среднего зерна песка смеси. В ходе приготовления смеси отсутствуют застойные зоны обрабатываемой дозы ввиду наличия галтелей в рабочей камере в зонах перехода от цилиндрической стенки к плоским стенкам (дну и крышке). Так как съемная часть крышки имеет радиус r_кр=(0,4…0,5)R_к от радиуса камеры, обрабатываемая доза смеси размещается в камере и ее свободная поверхность расположена на радиусе, существенно большем, чем r_кр. Отсюда ясно, что условия для выброса смеси в ходе смешивания из данной камеры отсутствуют.

Таким образом, центробежно-лопаточный смеситель компактен, удобен в эксплуатации, прост по конструкции, надежен в работе, применим для приготовления жидких, сыпучих и вязких композиций, для размола или активации зернистых материалов, для очистки мелких изделий, для обработки холодных и горячих материалов, для работы в управляемой атмосфере (по составу и давлению газов).

Claims

1. Центробежно-лопаточный смеситель, содержащий корпус, крышку с отверстием, приводную цилиндрическую рабочую камеру с гладкой внутренней поверхностью, установленную на валу двигателя, размещенную внутри рабочей камеры рабочую лопатку с режущей кромкой, геометрия которой повторяет внутреннюю конфигурацию рабочей камеры, отличающийся тем, что рабочая камера выполнена с переходами от цилиндрической части к крышке и дну в виде галтелей с радиусом r_к=h(0,1…0,5), где h - высота камеры, при этом ось поворота лопатки смещена относительно оси камеры на расстояние r_л=(0,5…0,6)(R_к-r_кр), где R_к - радиус полости камеры, r_кр - радиус отверстия в крышке.

2. Центробежно-лопаточный смеситель по п. 1, отличающийся тем, что радиус отверстия в крышке составляет r_кр=(0,4…0,5)R_к.

3. Центробежно-лопаточный смеситель по п. 1, отличающеийся тем, что геометрия режущей кромки рабочей лопатки повторяет внутреннюю конфигурацию рабочей камеры.