RU2042415C1 - Mixer working body - Google Patents

Mixer working body Download PDF

Info

Publication number
RU2042415C1
RU2042415C1 SU5057067A RU2042415C1 RU 2042415 C1 RU2042415 C1 RU 2042415C1 SU 5057067 A SU5057067 A SU 5057067A RU 2042415 C1 RU2042415 C1 RU 2042415C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frames
shaft
working body
lower sides
sides
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.А. Арутюнов
С.В. Котов
Original Assignee
Арутюнов Юрий Артемович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Арутюнов Юрий Артемович filed Critical Арутюнов Юрий Артемович
Priority to SU5057067 priority Critical patent/RU2042415C1/en
Priority to US08/402,168 priority patent/US5520458A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2042415C1 publication Critical patent/RU2042415C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: working body of the mixer consists of two shafts 1 and 2 disposed in the vertical plane and spaced from each other at a certain distance "а". A pair of frames 3,4 and 5,6 is fixed on each shaft. The lateral sides of frames 3,4 and 5,6 are made as spatial helical lines. The length of the upper side of each frame is less than that of its lower side. The lower sides of the frames on one shaft are made as two opposite lying arcs whose convexities are directed in different directions. The lower sides of the frames on the other shaft are the specular reflection of the lower sides of the frames of the first shaft. EFFECT: simpler design. 8 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции устройства для смешения двух и более ингредиентов, например жидкостей, сыпучих веществ или их комбинаций, в частности для производства теста, кремов, паст и др. а также для производства бетона. The invention relates to the design of a device for mixing two or more ingredients, for example liquids, solids or combinations thereof, in particular for the production of dough, creams, pastes, etc. and also for the production of concrete.

Известен рабочий орган смесителя, содержащий два вала, расположенных в вертикальной плоскости и отстоящих на некотором расстоянии друг от друга, на каждом из которых закреплены две тонкие рамки, ортогонально ориентированные друг к другу. Боковые стороны рамок в направлении вращения имеют заостренную кромку. Валы с роликами вращаются синхронно, навстречу друг другу [1]
Недостатком рабочего органа смесителя является низкая эффективность перемешивания обрабатываемых ингредиентов и повышенные затраты энергии и времени на перемешивание.
Known working body of the mixer, containing two shafts located in a vertical plane and spaced at some distance from each other, on each of which are fixed two thin frames, orthogonally oriented to each other. The sides of the frames in the direction of rotation have a pointed edge. Shafts with rollers rotate synchronously towards each other [1]
The disadvantage of the working body of the mixer is the low efficiency of mixing the processed ingredients and the increased cost of energy and time for mixing.

Известен рабочий орган смесителя, содержащий два вала, распложенных в вертикальной плоскости и отстоящих друг от друга на некотором расстоянии, на каждом из которых закреплена одна рамка. Причем на одном из валов нижняя сторона рамки повернута относительно верхней стороны на 90о вокруг оси вращения вала по часовой стрелке, а на другом валу против часовой стрелки. При этом боковые стороны рамок представляют из себя пространственные винтовые линии, а верхние и нижние стороны рамок, равные по ширине, выполнены прямолинейными. Валы с рамками вращаются синхронно, навстречу друг другу2]
Недостаток такого рабочего органа заключается в невысокой эффективности смешения, так как недостаточно полно реализуются скоростные характеристики рабочего органа при повышенных скоростях вращения (n≈5000 + 8000 об/мин), на которых работают современные смесители.
Known working body of the mixer, containing two shafts located in a vertical plane and spaced from each other at some distance, each of which is fixed to one frame. And on one of the shafts of the bottom side frame is rotated relative to the upper side of the shaft 90 in a clockwise direction around the rotation axis, and the other shaft counterclockwise. In this case, the sides of the frames are spatial helical lines, and the upper and lower sides of the frames, equal in width, are made rectilinear. Shafts with frames rotate synchronously towards each other2]
The disadvantage of such a working body is the low mixing efficiency, since the speed characteristics of the working body are not fully realized at elevated rotational speeds (n≈5000 + 8000 rpm), on which modern mixers work.

Задачей предлагаемого рабочего органа смесителя является повышение эффективности смешения ингредиентов. The objective of the proposed working body of the mixer is to increase the efficiency of mixing the ingredients.

Задача заключается в том, что рабочий орган смесителя содержит два параллельно расположенных вала, на каждом из которых закреплены две рамки, ортогонально ориентированные друг к другу, причем нижние стороны рамок повернуты относительно верхних сторон на некоторый угол γ: на одном валу против часовой стрелки, на другом по часовой стрелке. Нижние стороны рамок на одном валу выполнены в виде двух оппозитно расположенных дуг, выпуклости которых направлены в разные стороны, а на другом являются зеркальным отображением нижних сторон рамок первого вала, при этом верхние стороны рамок выполнены прямолинейными и длина верхней стороны каждой рамки меньше длины ее нижней стороны. The task is that the working body of the mixer contains two parallel shafts, on each of which two frames are fixed, orthogonally oriented to each other, and the lower sides of the frames are rotated relative to the upper sides by a certain angle γ: on one shaft counterclockwise, on another clockwise. The lower sides of the frames on one shaft are made in the form of two opposite arcs, the convexities of which are directed in different directions, and on the other they are a mirror image of the lower sides of the frames of the first shaft, while the upper sides of the frames are straight and the length of the upper side of each frame is less than the length of its lower side.

На фиг. 1 показана конструктивная схема рабочего органа смесителя; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 и 6 проекционный рисунок валов с рамками; на фиг.7 схема работы рабочего органа смесителя; на фиг.8 механизм взаимодействия боковой стороны рамки с частицей ингредиента. In FIG. 1 shows a structural diagram of the working body of the mixer; figure 2 view a in figure 1; figure 3 section BB in figure 1; figure 4 section bb in figure 1; 5 and 6 are a projection drawing of shafts with frames; Fig.7 scheme of the working body of the mixer; on Fig mechanism of interaction of the side of the frame with a particle of ingredient.

Рабочий орган смесителя (фиг.1 и 2) состоит из двух валов с рамками из проволок: на валу 1 закреплена пара рамок 3 и 4, а на валу 2 пара рамок 5 и 6. Валы 1 и 2 имеют оси 7 и 8 соответственно. Расстояние между которыми а. Рамки 3 и 4 развернуты друг относительно друга на ∠ α1, а рамки 5 и 6 на ∠ α2, причем ∠ α1= ∠ α2. Рамки 5 и 6 повернуты относительно рамок 3 и 4 на ∠ β где ∠ β

Figure 00000002
∠ α1=
Figure 00000003
∠ α2 по отношению к вертикальной плоскости 9, совпадающей с плоскостью чертежа. Высота рамок 3-6 b, длина верхних сторон рамок с, а нижних с′, причем выполняется условие
Figure 00000004
>
Figure 00000005
и c′ > С. Верхние стороны рамок 3-6, находящиеся в сечении Б-Б, выполнены прямолинейными. Нижние стороны рамок 3 и 4, находящиеся в сечении В-В, выполнены в виде двух оппозитно расположенных дуг, выпуклости которых направлены в разные стороны, а нижние стороны рамок 5 и 6 являются зеркальным отображением нижних сторон рамок первого вала (фиг.3 и 4). Рамки 3 и 4 скручены вдоль оси 7 на ∠ (-γ), достигающий в сечении В-В значения
Figure 00000006
-
Figure 00000007
gπ где g действительное число относительно сечения Б-Б. Рамки 5 и 6 скручены вдоль оси на ∠ γ достигающий в сечении В-В значения
Figure 00000008
-
Figure 00000009
gπ где g действительное число относительно сечения Б-Б. При этом боковые стороны 3 и 4 l1,l2,l3,l4 и боковые стороны рамок 5 и 6 l5, l6, l7, l8 образуют пространственные винтовые линии правого и левого вращения (фиг.5 и 6).The working body of the mixer (Figs. 1 and 2) consists of two shafts with wire frames: a pair of frames 3 and 4 is fixed on the shaft 1, and a pair of frames 5 and 6 on the shaft 2. The shafts 1 and 2 have axes 7 and 8, respectively. The distance between which a. Frames 3 and 4 are rotated relative to each other by ∠ α 1 , and frames 5 and 6 by ∠ α 2 , and ∠ α 1 = ∠ α 2 . Frames 5 and 6 are rotated relative to frames 3 and 4 by ∠ β where ∠ β
Figure 00000002
∠ α 1 =
Figure 00000003
∠ α 2 with respect to the vertical plane 9, coinciding with the plane of the drawing. The height of the frames is 3-6 b, the length of the upper sides of the frames c, and the lower c ′, and the condition
Figure 00000004
>
Figure 00000005
and c ′> C. The upper sides of the frames 3–6 located in section BB are rectilinear. The lower sides of the frames 3 and 4, located in section BB, are made in the form of two opposite arcs, the convexities of which are directed in different directions, and the lower sides of the frames 5 and 6 are a mirror image of the lower sides of the frames of the first shaft (FIGS. 3 and 4 ) Frames 3 and 4 are twisted along axis 7 by ∠ (-γ), reaching values in section BB
Figure 00000006
-
Figure 00000007
gπ where g is a real number relative to the BB section. Frames 5 and 6 are twisted along the axis by ∠ γ reaching values in section BB
Figure 00000008
-
Figure 00000009
gπ where g is a real number relative to the BB section. The sides 3 and 4 l 1 , l 2 , l 3 , l 4 and the sides of the frames 5 and 6 l 5 , l 6 , l 7 , l 8 form the spatial helical lines of the right and left rotation (Figs. 5 and 6 )

Рабочий орган смесителя функционирует следующим образом. В емкость 10 помещают смешиваемые ингредиенты 11 и в ней располагают рабочий орган смесителя. Рамки вращаются синхронно навстречу друг другу по направлению вращения (НВ) с угловыми скоростями [

Figure 00000010
] и [-
Figure 00000011
] (фиг.7). Под действием вращающихся пар рамок 3, 4 и 5, 6 смешиваемые ингредиенты 11 сначала образуют две локальные вращающиеся навстречу другу другу зоны смешения 12 и 13, которые затем за счет вязкости среды инициируют движение по всему объему емкости 10. Под действием центробежных сил ингредиенты от осей вращения рамок 7 и 8 перемещаются на периферию зоны вращения рамок 3, 4 и 5, 6, т.е. образуется плоскопараллельное движение, перпендикулярное осям 7 и 8. Направление выпуклостей на нижних сторонах пар рамок 3, 4 и 5, 6 против вращения способствует некоторому торможению частиц в нижней зоне рамок, что приводит к возникновению локальных зон противотечения типа "сдвига" частиц ингредиентов, что также вызывает процесс смешения. Боковые стороны l1, l2, l3, l4, l5, l6, l7, l8 пар рамок 3, 4 и 5, 6 от верхней до нижней сторон образуют пространственные винтовые линии, которые воздействуя на частицы ингредиентов, перемещают их не только в горизонтальной плоскости Sг, но и в вертикальной Sв вдоль пар рамок 3, 4 и 5, 6, а следовательно, и по высоте емкости 10 и, кроме того, удлиняют время взаимодействия с рабочим органом, дополнительно измельчая и перемешивая ингредиенты 11 (фиг.8). Так как по высоте рамок происходит приращение линейной скорости от верхней стороны к нижней, а также из-за увеличения длины сторон рамок, в среде организуется еще дополнительное вертикальное течение, направленно сверху вниз, что способствует еще более интенсивному перемешиванию.The working body of the mixer operates as follows. The mixed ingredients 11 are placed in the container 10 and the working body of the mixer is located in it. The frames rotate synchronously towards each other in the direction of rotation (HB) with angular velocities [
Figure 00000010
] and [-
Figure 00000011
] (Fig.7). Under the action of the rotating pairs of frames 3, 4 and 5, 6, the mixed ingredients 11 first form two local mixing zones 12 and 13 rotating towards each other, which then, due to the viscosity of the medium, initiate movement throughout the volume of the container 10. Under the action of centrifugal forces, the ingredients from the axes the rotation of the frames 7 and 8 are moved to the periphery of the rotation zone of the frames 3, 4 and 5, 6, i.e. a plane-parallel motion is formed, perpendicular to the axes 7 and 8. The direction of the bulges on the lower sides of the pairs of frames 3, 4 and 5, 6 against rotation contributes to some inhibition of particles in the lower zone of the frames, which leads to the appearance of local counterflow zones such as a “shift” of the particles of ingredients, which also causes the mixing process. The lateral sides l 1 , l 2 , l 3 , l 4 , l 5 , l 6 , l 7 , l 8 pairs of frames 3, 4 and 5, 6 form spatial helical lines from the upper to the lower sides, which act on the particles of the ingredients, move them not only in the horizontal plane S r, but in the vertical S in along pairs frames 3, 4, 5, 6, and consequently the adjustment tank 10 and, in addition, extend the time of interaction with the working body, further pulverizing and mixing the ingredients 11 (Fig.8). Since the linear velocity increases along the height of the frames from the upper side to the lower side, and also due to the increase in the length of the sides of the frames, an additional vertical flow is organized in the medium, directed from top to bottom, which contributes to even more intensive mixing.

В межосевой зоне 14 происходит интенсивное перемешивание ингредиентов 11 за счет мощных локальных вихревых зон, которые образуются при вращении пар рамок 3, 4 и 5, 6. Пространственная винтообразность боковых сторон пар рамок 3, 4 и 5, 6 приводит к тому, что поток вдоль них будет закрученным. Сход закрученного потока смешиваемых ингредиентов 11 будет с нижних сторон пар рамок, а подсос у верхних сторон пар рамок. Варьируя высоту рамок, угол поворота и длину нижних стоpон рамок 3, 4 и 5, 6, можно менять интенсивность перемешивания ингредиентов. In the interaxial zone 14, intensive mixing of the ingredients 11 occurs due to powerful local vortex zones, which are formed during the rotation of the pairs of frames 3, 4 and 5, 6. The spatial helicality of the lateral sides of the pairs of frames 3, 4 and 5, 6 leads to the fact that the flow along them will be twisted. The similarity of the swirling flow of mixed ingredients 11 will be from the lower sides of the pairs of frames, and the suction at the upper sides of the pairs of frames. By varying the height of the frames, the angle of rotation and the length of the lower sides of the frames 3, 4 and 5, 6, you can change the mixing intensity of the ingredients.

Как следует из описания конструкции и работы органа смесителя, имеется возможность расширить его экспериментальные возможности путем приспособления органа к различным по вязкости ингредиентам, а также путем регулирования интенсивности перемешивания при одних и тех же ингредиентах, т.е. орган смесителя может быть выбран оптимальным при одних и тех же размерах и параметрах его работы. Такой орган реализует два способа перемешивания (центробежный и пропеллерный), что ведет к уменьшению времени смешения и к уменьшению, в свою очередь, потребляемой электроэнергии, а также к более эффективному смешению ингредиентов, т.е. получению смеси с более мелкодисперсной структурой, а значит, и более однородной по качеству. As follows from the description of the design and operation of the mixer organ, it is possible to expand its experimental capabilities by adapting the organ to ingredients with different viscosity, as well as by regulating the intensity of mixing with the same ingredients, i.e. the mixer organ can be selected optimal with the same dimensions and parameters of its operation. Such an organ implements two mixing methods (centrifugal and propeller), which leads to a decrease in mixing time and, in turn, to a reduction in energy consumption, as well as to more efficient mixing of ingredients, i.e. obtaining a mixture with a finely dispersed structure, and hence more homogeneous in quality.

Claims (1)

РАБОЧИЙ ОРГАН СМЕСИТЕЛЯ, содержащий два параллельно расположенных вала, на каждом из которых закреплена одна рамка с боковыми сторонами в виде пространственных винтовых линий, отличающийся тем, что рабочий орган снабжен дополнительными двумя рамками, каждая из которых закреплена на одном из валов, длина верхней стороны рамки меньше ее нижней стороны, при этом нижние стороны рамок на первом валу выполнены в виде двух оппозитно расположенных дуг, выпуклости которых направлены в разные стороны, нижние стороны рамок на втором валу выполнены в виде двух оппозитно расположенных дуг, выпуклости которых направлены в разные стороны, являющихся зеркальным отображением нижних сторон рамок первого вала. WORKING BODY OF THE MIXER, containing two parallel shafts, on each of which one frame is fixed with the sides in the form of spatial helical lines, characterized in that the working body is equipped with two additional frames, each of which is fixed on one of the shafts, the length of the upper side of the frame less than its lower side, while the lower sides of the frames on the first shaft are made in the form of two opposite arcs, the convexities of which are directed in different directions, the lower sides of the frames on the second shaft are made in the form of two opposite arcs, the bulges of which are directed in different directions, which are a mirror image of the lower sides of the frames of the first shaft.
SU5057067 1992-07-29 1992-08-07 Mixer working body RU2042415C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5057067 RU2042415C1 (en) 1992-08-07 1992-08-07 Mixer working body
US08/402,168 US5520458A (en) 1992-07-29 1995-03-13 Vertical shift mixing assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5057067 RU2042415C1 (en) 1992-08-07 1992-08-07 Mixer working body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2042415C1 true RU2042415C1 (en) 1995-08-27

Family

ID=21610765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5057067 RU2042415C1 (en) 1992-07-29 1992-08-07 Mixer working body

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2042415C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент Японии 62-19216, кл. B 01F 7/18, 1987. *
2. Патент Японии 1(64)-75029, кл. B 01F 15/02, 1989. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4263003A (en) Method of mixing liquids in closed containers
US4235553A (en) Material mixer
RU2042414C1 (en) Mixer tool
US3226989A (en) Vibratory screen systems
CN87103521A (en) Mixer
US4474475A (en) Mixing apparatus
RU2042415C1 (en) Mixer working body
RU2040324C1 (en) Working head of mixer
RU2056925C1 (en) Mixer working head
RU2056923C1 (en) Mixer working head
RU2056924C1 (en) Mixer working head
JPS63194722A (en) Apparatus for mixing heterogenous substance
US5520458A (en) Vertical shift mixing assembly
US3420507A (en) Mixing apparatus
CA2063203A1 (en) Mixing apparatus for viscous emulsions and method of utilizing apparatus and product produced therefrom
CN208893677U (en) Public rotation V V belt translation component and stirring Defoaming machine
DE3622723C2 (en)
RU2056921C1 (en) Mixer working head
US2630274A (en) Comminuting machine with opposed and axially oscillated rotors
RU2048877C1 (en) Working tool of mixer
GB2249269A (en) Mixer
DE2803407C2 (en) Stirring tool
RU2077941C1 (en) Mixer
RU2046649C1 (en) Mixer working member
SU1214183A1 (en) Agitator for viscous composition