RU2036707C1

RU2036707C1 - Device for mixing liquids

Info

Publication number: RU2036707C1
Authority: RU
Inventors: В.Н. Буробин; В.И. Постовский
Priority date: 1991-12-23
Filing date: 1991-12-23
Publication date: 1995-06-09

Abstract

FIELD: preparation of mixtures. SUBSTANCE: device has a mechanism for making oscillate its flexible bottom. The mechanism is provided with two supporting axles and driven eccentric rollers. The drive for the rollers is made like a planetary gear rack with carrier on which a roller and satellite are freely fixed. The satellite is in mesh with an epicyclic wheel provided with a brake. The wheel is engaged with the carrier by a clutch. EFFECT: higher efficiency; better quality of mixture prepared. 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для перемешивания жидкости и может быть использовано в радио- и приборостроительной промышленности, в частности в установках абразивной очистки печатных плат. The invention relates to a device for mixing liquid and can be used in the radio and instrument industry, in particular in plants for abrasive cleaning of printed circuit boards.

Известно устройство для перемешивания жидкости, содержащее емкость с эластичным дном, циркуляционный насос и средство для колебания дна, причем указанное средство выполнено в виде кинематически соединенных между собой бочкообразных эксцентриковых роликов с приводом их вращения. Средство для колебания дна снабжено осями, расположенными между роликами с возможностью контактирования с эластичным дном. A device for mixing a liquid containing a container with an elastic bottom, a circulation pump and means for oscillating the bottom, and the specified tool is made in the form of kinematically interconnected barrel-shaped eccentric rollers with a drive for their rotation. Means for oscillating the bottom is provided with axles located between the rollers with the possibility of contacting with an elastic bottom.

В известном устройстве эксцентриковые ролики при своем вращении сообщают эластичному днищу колебательные движения, создавая при этом непрерывное перемешивание слоев жидкости в емкости в вертикальном направлении, что способствует повышению качества перемешивания пульпы (смесь воды с абразивными частицами). In the known device, the eccentric rollers during their rotation inform the elastic bottom of the oscillatory motion, while creating continuous mixing of the liquid layers in the container in the vertical direction, which improves the quality of mixing of the pulp (a mixture of water with abrasive particles).

Однако в рассматриваемом схемно конструктивном оформлении средство для колебания эластичного днища не позволяет изменять величину эксцентриситета бочкообразного ролика в опорных узлах устройства и, следовательно, расширить рабочий диапазон его воздействия на эластичное днище. Кроме того, отсутствие возможности изменения годографа движения роликов и соответственно оптимального назначения кинематического режима их воздействия на эластичную поверхность днища, амплитуды колебаний, частоты и профиля днища в значительной степени снижаются технологические возможности устройства для перемешивания жидкости. However, in the considered structural design, the means for oscillating the elastic bottom does not allow changing the eccentricity of the barrel-shaped roller in the support nodes of the device and, therefore, expanding the working range of its impact on the elastic bottom. In addition, the lack of the ability to change the travel time curve of the rollers and, accordingly, the optimal destination of the kinematic mode of their impact on the elastic surface of the bottom, vibration amplitude, frequency and profile of the bottom, significantly reduces the technological capabilities of the device for mixing the liquid.

Изобретение направлено на повышение интенсификации процесса перемешивания жидкости с абразивными частицами и улучшение качества перемешивания. The invention is aimed at increasing the intensification of the process of mixing fluid with abrasive particles and improving the quality of mixing.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство для перемешивания жидкости содержит емкость с эластичным дном, циркуляционный насос и средство для колебания дна, выполненное в виде бочкообразных эксцентриковых роликов с приводом их вращения. Привод каждого из роликов выполнен в виде размещенной в корпусе планетарно-зубчатой передачи с водилом, на котором свободно установлены ролик и сателлит, и эпициклическое колесо, введенное в зацепление с сателлитом и связанное с водилом. При этом бочкообразный ролик установлен на водиле с эксцентриситетом по отношению к водилу, а эпициклическое колесо имеет тормоз и связано с водилом посредством муфты включения. The solution to this problem is achieved by the fact that the device for mixing the liquid contains a container with an elastic bottom, a circulation pump and means for oscillating the bottom, made in the form of barrel-shaped eccentric rollers with a drive for their rotation. The drive of each of the rollers is made in the form of a planetary-gear transmission with a carrier placed on the housing, on which the roller and satellite are freely mounted, and an epicyclic wheel is engaged with the satellite and connected with the carrier. In this case, the barrel-shaped roller is mounted on the carrier with an eccentricity with respect to the carrier, and the epicyclic wheel has a brake and is connected to the carrier using an on-off clutch.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что предлагаемое устройство отличается тем, что привод каждого бочкообразного ролика выполнен в виде размещенной в корпусе планетарно-зубчатой передачи с водилом, на котором свободно установлены ролик и сателлит, и эпициклическое колесо, введенное в зацепление с сателлитом и связанное с водилом, при этом ролик установлен на водиле с эксцентриситетом по отношению к водилу, а эпициклическое колесо имеет тормоз и связано с водилом посредством муфты включения. Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the proposed device is characterized in that the drive of each barrel-shaped roller is made in the form of a planetary-gear transmission with a carrier, on which the roller and satellite are freely mounted, and an epicyclic wheel engaged with the satellite and associated with the carrier, while the roller is mounted on the carrier with an eccentricity with respect to the carrier, and the epicyclic wheel has a brake and is connected to the carrier with an inclusion clutch.

Предлагаемое конструктивное решение устройства для перемешивания жидкости позволяет за счет регулирования величины эксцентриситета бочкообразных роликов, а также выбора режимов их воздействия на эластичное днище и расширения спектра колебаний ее контурной поверхности интенсифицировать процесс перемешивания жидкости с абразивными частицами и улучшить качество перемешивания. The proposed constructive solution of the device for mixing the liquid allows to intensify the process of mixing the liquid with abrasive particles and improve the quality of mixing by adjusting the eccentricity of the barrel-shaped rollers, as well as by choosing the modes of their influence on the elastic bottom and expanding the spectrum of vibrations of its contour surface.

На фиг.1 показано устройство для перемешивания жидкости, вид спереди; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 устройство для перемешивания жидкости в составе автоматической линии для абразивной очистки печатных плат. Figure 1 shows a device for mixing a liquid, front view; in FIG. 2 section aa in figure 1; figure 3 a device for mixing liquid in the automatic line for abrasive cleaning of printed circuit boards.

Устройство состоит из емкости 1 с эластичным дном 2, поддона 3 с элементами 4 крепления. В нижней части устройства размещено средство для колебания дна, состоящее из поддерживающих осей 5 и бочкообразных роликов 6, каждый из которых снабжен приводом. Оси 5 размещены в промежутках между роликами 6 и предназначены для задания эластичному дну определенного профиля в исходном состоянии. The device consists of a container 1 with an elastic bottom 2, a pallet 3 with fastening elements 4. At the bottom of the device there is a means for oscillating the bottom, consisting of supporting axles 5 and barrel-shaped rollers 6, each of which is equipped with a drive. The axis 5 is placed in the spaces between the rollers 6 and is intended to set the elastic bottom of a certain profile in the initial state.

Привод вращения роликов выполнен из размещенной в корпусе планетарно-зубчатой передачи, состоящей из приводного от шестерни 7 водила 8, несущего свободно установленный на нем сателлит 9, введенный в зацепление с эпициклическим колесом 10, оборудованным замыкаемым на корпус тормозом 11. Кроме того, эпициклическое колесо 10 связано с водилом 8 посредством муфты 12 включения. На водиле 8 свободно и с эксцентриситетом размещен бочкообразный ролик 6, причем ролик сблокирован с сателлитом 9 привода. В верхней части емкости 1 расположен циркуляционный насос 13. The drive of rotation of the rollers is made of a planetary gear placed in the housing, consisting of a drive from the gear 7 of the carrier 8, bearing a satellite 9 freely mounted on it, engaged with an epicyclic wheel 10, equipped with a brake 11 locked to the housing. In addition, the epicyclic wheel 10 is connected to carrier 8 via a clutch 12. On the carrier 8, a barrel-shaped roller 6 is freely and eccentricly placed, the roller being interlocked with the satellite 9 of the drive. In the upper part of the tank 1 is a circulation pump 13.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Емкость 1 заполняется жидкостью (вода с абразивными включениями). Включается привод. При этом эксцентриковые ролики 6 приходят во вращение и сообщают эластичному дну 2 колебательные движения. Колебания передаются жидкости в емкости, создавая непрерывное перемешивание слоев жидкости в емкости в вертикальном направлении. Амплитуда и период колебания задаются исходным профилем дна и положением роликов относительно их осей, изменением годографа движения роликов и скорости их вращения. Циркуляционный насос 13 обеспечивает прокачку жидкости в емкости 1, перемещая слои жидкости в направлении, перпендикулярном движению жидкости за счет колебания дна, что дополнительно увеличивает степень перемешивания. Capacity 1 is filled with liquid (water with abrasive inclusions). The drive turns on. In this case, the eccentric rollers 6 come into rotation and impart oscillatory movements to the elastic bottom 2. Fluctuations are transferred to the fluid in the tank, creating continuous mixing of the liquid layers in the tank in the vertical direction. The amplitude and period of oscillation are set by the initial bottom profile and the position of the rollers relative to their axes, by changing the travel time curve of the rollers and their rotation speed. The circulation pump 13 provides pumping fluid in the tank 1, moving the fluid layers in the direction perpendicular to the fluid movement due to the oscillation of the bottom, which further increases the degree of mixing.

Устройство предназначено для работы в цехах-автоматах, в составе автоматических линий для абразивной очистки, например, печатных плат. The device is designed to work in automatic shops, as part of automatic lines for abrasive cleaning, for example, printed circuit boards.

Пульпа (смесь воды с абразивными частицами) под давлением с помощью циркуляционного насоса 13 из емкости 1 устройства для перемешивания подается к форсункам для распыления на поверхность печатных плат (фиг.3). Обработанная пульпа стекает из камеры обработки печатных плат обратно в емкость 1. Абразивные частицы оседают на эластичное дно 2, под воздействием колебаний дна частицы захватываются новыми потоками жидкости и, перемешиваясь, снова участвуют в технологическом процессе очистки печатных плат. The pulp (a mixture of water with abrasive particles) under pressure using a circulation pump 13 from the tank 1 of the device for mixing is fed to the nozzles for spraying on the surface of the printed circuit boards (figure 3). The treated pulp flows from the processing chamber of the printed circuit boards back to the tank 1. The abrasive particles settle on the elastic bottom 2, under the influence of the bottom vibrations, the particles are captured by new fluid flows and, being mixed, are again involved in the cleaning process of the printed circuit boards.

В предлагаемом устройстве характер движения роликов и силовое поле их воздействия на эластичную поверхность днища может осуществляться на режимах фиксированного и скользящего эксцентриситета. Причем режим фиксированного эксцентриситета может быть выбран любым в пределах (l₁ l₂) ≅l≅l₁ + l₂, где l₁ и l₂ эксцентриситеты соответственно водила (эксцентрикового вала) 8 и ролика 6. В частном случае при l₁ l₂ имеем 0≅l≅2l₁.In the proposed device, the nature of the movement of the rollers and the force field of their impact on the elastic surface of the bottom can be carried out on the modes of fixed and sliding eccentricity. Moreover, the fixed eccentricity mode can be chosen by anyone in the range of (l ₁ l ₂ ) ≅l≅l ₁ + l ₂ , where l ₁ and l _{2 are the} eccentricities of the carrier (eccentric shaft) 8 and roller 6, respectively. In the particular case of l ₁ l ₂ we have 0≅l≅2l ₁ .

При разомкнутом тормозе 11 и выведенной из зацепления муфты 12 осуществляют проворачивание ролика 6 и кинематически связанных с ними элементов 9 и 10. При однонаправленности смещений l₁ и l₂ будет достигнут максимальный эксцентриситет, равный l₁ + l₂. При противоположном направлении указанных смещений устанавливаемый эксцентриситет будет минимальным.When the brake 11 is open and the clutch 12 is disengaged, the roller 6 and the kinematically connected elements 9 and 10 are rotated. With unidirectional displacements l ₁ and l ₂ , the maximum eccentricity equal to l ₁ + l ₂ will be achieved. With the opposite direction of the indicated displacements, the established eccentricity will be minimal.

После выбора общего эксцентриситета, определяемого комплексом факторов процесса обработки поверхности печатных плат (производительность и показатели качества обработки), а также абразивной способностью пульпы (вид абразивного материала, структура и фракционный состав абразивных частиц, количественное содержание абразива в жидкости и т.п.) и фиксации его посредством муфты 12 включения устройство становится подготовленным к восприятию передаваемого на него силового потока, который от шестерни 7 при разомкнутом тормозе 11 заставит вращаться водило 8 и скрепленные с ним ролик 6, приводные элементы 9 и 10. В этом случае за один оборот водила 8, а следовательно, и ролика 6 последний при воздействии на эластичную поверхность дна испытывает колебания с общим фиксированным размахом 2 (l₁ + l₂). При l₁ l₂ колебания отсутствуют.After choosing the overall eccentricity, determined by a set of factors for the surface treatment of printed circuit boards (productivity and processing quality indicators), as well as the abrasive ability of the pulp (type of abrasive material, structure and fractional composition of abrasive particles, quantitative abrasive content in a liquid, etc.) and fixing it by means of a clutch 12, the device becomes prepared for the perception of the power flow transmitted to it, which from the gear 7 with the brake 11 open will cause drive 8 and the roller 6 attached to it, drive elements 9 and 10. In this case, during one revolution of carrier 8, and therefore the roller 6, the latter experiences vibrations with a common fixed range of 2 (l ₁ + l ₂ ). When l ₁ l ₂ oscillations are absent.

Для работы бочкообразного ролика 6 в режиме скользящего эксцентриситета включают муфту 12 и замыкают тормоз 11. Тогда при передаче вращения от шестерни 7 на водило 8 сателлит 9 совместно с роликом вращается относительно оси своей подвески и одновременно обкатывается по внутренней поверхности неподвижного эпициклического колеса 10, т.е. ролик 6 совершает планетарное движение, при котором в каждый момент сателлит 9 и ролик 6 имеют свой мгновенный эксцентриситет. For the barrel-shaped roller 6 to operate in the sliding eccentricity mode, the clutch 12 is engaged and the brake 11 is closed. Then, when the rotation is transmitted from the gear 7 to the carrier 8, the satellite 9 together with the roller rotates about the axis of its suspension and at the same time rolls around the inner surface of the stationary epicyclic wheel 10, t. e. the roller 6 performs a planetary motion, in which at each moment the satellite 9 and the roller 6 have their instantaneous eccentricity.

Таким образом, режим скользящего эксцентриситета включает всю непрерывно изменяемую гамму фиксированных эксцентриситетов. При этом режиме работы ролики 6 получают наиболее интенсивные колебания. Thus, the sliding eccentricity mode includes the entire continuously variable range of fixed eccentricities. In this mode of operation, the rollers 6 receive the most intense vibrations.

За счет подбора режима колебаний бочкообразных роликов и определения структурной схемы силового поля их воздействия на эластичную поверхность дна устройства, причем в широком диапазоне амплитудно-частотных и частотно-силовых характеристик можно добиться различного сочетания изменения конфигурации эластичной поверхности при максимально возможном условии получения турбулентности движения жидкости внутри емкости (когда устраняется возможность образования установившегося движения двухфазной (многофазной жидкости), что обеспечивает высокое качество приготовляемой пульпы исходя из технологических качественных и количественных факторов, определяющих выходные параметры процесса обработки поверхностей печатных плат. При этом появляется возможность использовать в оборудовании для производства печатных плат принцип унифицированных модулей очистки, из которых в различном сочетании и наборе возможна компановка типовых линий в зависимости от последовательности операций, методов обработки и технологических режимов, номенклатуры и объемов производства, что значительно расширяет технологические возможности устройства и делает ее универсальной. By selecting the vibration mode of the barrel-shaped rollers and determining the structural diagram of the force field of their impact on the elastic surface of the bottom of the device, moreover, in a wide range of amplitude-frequency and frequency-power characteristics, it is possible to achieve a different combination of changes in the configuration of the elastic surface under the maximum possible condition for obtaining turbulence of fluid movement inside capacity (when the possibility of the formation of a steady-state motion of a two-phase (multiphase liquid) is eliminated, which ensures high quality of the pulp being prepared on the basis of technological qualitative and quantitative factors that determine the output parameters of the surface treatment of printed circuit boards, while it becomes possible to use the principle of unified cleaning modules in equipment for the production of printed circuit boards, of which standard lines can be arranged according to different combinations and sets from the sequence of operations, processing methods and technological modes, nomenclature and production volumes, which is significant It expands the technological capabilities of the device and makes it universal.

Claims

DEVICE FOR MIXING A LIQUID, containing a container with an elastic bottom, a circulation pump and means for oscillating the bottom, made in the form of kinematically interconnected barrel-shaped eccentric rollers with a drive for their rotation, characterized in that the drive of each of the said rollers is made in the form of planetary housed in the housing a gear with a carrier, on which a barrel-shaped roller and a satellite are freely mounted, and an epicyclic wheel engaged in engagement with a satellite and connected with the carrier, said roller is mounted on a carrier eccentrically with respect to the carrier, and the epicyclic wheel has a brake, and is connected to the carrier by including coupling.