RU2191622C1

RU2191622C1 - Mixer

Info

Publication number: RU2191622C1
Application number: RU2001103503A
Authority: RU
Inventors: М.Ю. Таршис; А.И. Зайцев; Л.В. Королев; Д.О. Бытев; И.А. Зайцев
Original assignee: Ярославский государственный технический университет
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2002-10-27

Abstract

FIELD: chemical and construction industry, agricultural production. SUBSTANCE: mixer has frame, horizontal vessel mounted on frame and composed of disks fixed on shaft and endless belt adapted for embracing said disks and equipped with tension and drive rollers. Flexible blades mounted on belt are alternatively inclined to belt generatrix in opposite directions. Mixer has horizontal rollers, which close blades and may be adjustable through mixer height. Mixer is preferably used for mixing bulk materials tending to segregation. EFFECT: increased efficiency and simplified construction. 2 dwg

Description

Изобретение относится к смесительным устройствам и предназначено для использования в строительном и сельскохозяйственном производстве, а также в химической промышленности при перемешивании сыпучих компонентов, склонных к сегрегации. The invention relates to mixing devices and is intended for use in the construction and agricultural industries, as well as in the chemical industry when mixing bulk components prone to segregation.

Известна установка непрерывного действия для приготовления смесей, содержащая раму с установленными на ней попарно и симметрично вогнутыми ленточными криволинейными конвейерами, образующими рабочие емкости, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продуктов (авт. св. 659391, бюл. 33, 07.09.80). A known installation of continuous operation for the preparation of mixtures, containing a frame mounted on it in pairs and symmetrically concave tape curved conveyors, forming a working tank, drive, nozzles for supplying components and unloading products (ed. St. 659391, bull. 33, 09/07.80).

Конвейеры установлены попарно на общей раме со смещением каждой последующей пары по вертикали с разворотом на 90^o вокруг вертикальной оси. Компоненты подаются на нижнюю пару конвейеров, делятся на два приблизительно равных потока, которые транспортируются вверх вогнутыми конвейерами. В верхней зоне потоки отрываются от лент конвейеров, сталкиваются во взвешенном состоянии и перемешиваются. Затем через двухрукавную течку компоненты подаются на следующую пару конвейеров и процесс смешивания повторяется. В верхней зоне осуществляется выгрузка готовой смеси.The conveyors are installed in pairs on a common frame with a shift of each subsequent pair vertically with a turn of 90 ^o around the vertical axis. The components are fed to the lower pair of conveyors, divided into two approximately equal flows, which are transported upward by concave conveyors. In the upper zone, the flows come off the conveyor belts, collide in a suspended state and mix. Then, through a two-sleeve estrus, the components are fed to the next pair of conveyors and the mixing process is repeated. In the upper zone, the finished mixture is unloaded.

Недостатком данной установки является ее высокая металлоемкость и энергоемкость из-за необходимости оборудования на раме нескольких ступеней конвейеров, а также обеспечения высоких скоростей привода. The disadvantage of this installation is its high metal and energy consumption due to the need for equipment on the frame of several stages of conveyors, as well as ensuring high drive speeds.

Известен смеситель, содержащий раму, установленные на ней горизонтальные емкости, образованные концентрично расположенными бесконечными лентами, огибающими ролики, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продукта (авт. св. СССР 1680522, бюл. 36, 30.09.91). Компоненты через загрузочный патрубок подаются во внутреннюю емкость. При вращении бесконечных лент они движутся, перемешиваясь из внутренней емкости во внешнюю, а из последней готовая смесь попадает в приемный бункер. Внутри камер перемешивание происходит при пересыпании компонентов. A known mixer containing a frame, horizontal containers mounted on it, formed by concentrically arranged endless tapes enveloping the rollers, drive, nozzles for supplying components and unloading the product (ed. St. USSR 1680522, bull. 36, 09/30/91). The components are fed through the loading pipe into the internal container. When rotating endless ribbons, they move, mixing from the inner tank to the outer one, and from the latter, the finished mixture enters the receiving hopper. Mixing occurs inside the chambers when the components are poured.

Недостатком смесителя является невысокая однородность готовой смеси из-за слабого перемешивания компонентов в продольном направлении. Также при пересыпании по гладким лентам компонентов, резко различающихся по физико-механическим свойствам (крупности, плотности и т.д.), возникает дополнительное разделение смеси, что снижает ее однородность. The disadvantage of the mixer is the low uniformity of the finished mixture due to poor mixing of the components in the longitudinal direction. Also, when pouring on smooth tapes of components that differ sharply in physical and mechanical properties (particle size, density, etc.), an additional separation of the mixture occurs, which reduces its uniformity.

Наиболее близким по конструктивным признакам к предлагаемому смесителю является устройство для гранулирования сельскохозяйственных продуктов, содержащее раму, установленные на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой с натяжными и приводными роликами, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продукта (авт. св. 1386277, бюл. 13, опубл. 07.04.87). The closest by design features to the proposed mixer is a device for granulating agricultural products, containing a frame, a horizontal tank mounted on it, formed by disk-mounted discs and covering them with an endless belt with tension and drive rollers, a drive, components supply pipes and product unloading (automatic St. 1386277, bull. 13, publ. 07.04.87).

Данное устройство может быть достаточно эффективно использовано для смешивания компонентов, склонных к налипанию на стенки рабочей емкости. Материалы загружаются внутрь емкости. При вращении дисков и ленты происходит циркуляционное движение компонентов, обеспечивающее их перемешивание. Выгрузка смеси осуществляется при реверсе привода. К недостаткам устройства следует отнести низкую интенсивность перемешивания компонентов в продольном направлении (вдоль оси емкости), а также разделение смеси при перемешивании частиц, различающихся по крупности (более крупные частицы локализуются в центре циркуляции смеси). This device can be used quite effectively for mixing components that are prone to sticking to the walls of the working tank. Materials are loaded into the tank. During the rotation of the disks and the tape, the components circulate, providing for their mixing. The mixture is unloaded when the drive is reversed. The disadvantages of the device include the low intensity of mixing the components in the longitudinal direction (along the axis of the tank), as well as the separation of the mixture with mixing of particles of different sizes (larger particles are localized in the center of circulation of the mixture).

Задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности процесса перемешивания, расширение технологических возможностей и снижение энергоемкости устройства. The problem solved by the invention is to increase the efficiency of the mixing process, expand technological capabilities and reduce the energy consumption of the device.

Предлагается смеситель, содержащий раму, установленные на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой, натяжные и приводные ролики, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продукта. Дополнительно внутри емкости на ленте или дисках установлены гибкие лопасти, наклоненные к ее образующей поочередно в противоположных направлениях, а также неподвижные горизонтальные ролики, перекрывающие лопасти и регулируемые по высоте смесителя. A mixer is proposed that contains a frame, a horizontal container mounted on it, formed by disks mounted on the shaft and covering them with an endless belt, tension and drive rollers, a drive, components supply pipes and product unloading. Additionally, flexible blades mounted on the tape or disks inside the container are inclined to its generatrix alternately in opposite directions, as well as fixed horizontal rollers overlapping the blades and adjustable in height of the mixer.

На фиг. 1 представлен общий вид смесителя (вариант исполнения с лопастями, установленными на ленте). На фиг.2 показан разрез смесителя вертикальной плоскостью А-А. In FIG. 1 shows a general view of the mixer (version with blades mounted on the tape). Figure 2 shows a section of the mixer with a vertical plane aa.

Смеситель (фиг. 1, 2) содержит раму 1 и установленную на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на горизонтальном валу 2 дисками 3 и 4 и охватывающей их бесконечной лентой 5, на которой привулканизированы гибкие лопасти 6, наклоненные к образующей ленты поочередно в противоположных направлениях под некоторым углом (α) патрубки подачи компонентов 7 и выгрузки смеси 8. Лента огибает натяжные ролики 9, 10 и приводной ролик 11. Внутри емкости установлены регулируемые ролики 12, перекрывающие лопасти ленты. Ролики 12 установлены на горизонтальной оси 13, которая в свою очередь укреплена на стержне 14, соединенном с неподвижным стержнем 15 при помощи цилиндрического шарнира 16. Установка роликов в требуемое положение осуществляется поворотом стержня 14 вокруг оси цилиндрического шарнира 16 с последующей его фиксацией. Привод, содержащий двигатель 17 и редуктор 18, соединен с роликом 11. The mixer (Fig. 1, 2) contains a frame 1 and a horizontal container mounted on it, formed by disks 3 and 4 mounted on a horizontal shaft 2 and covering them with an endless tape 5, on which flexible blades 6 are vulcanized, inclined to the tape forming alternately in opposite directions at a certain angle (α), the nozzles for supplying the components 7 and unloading the mixture 8. The tape bends around the tension rollers 9, 10 and the drive roller 11. Adjustable rollers 12 are installed inside the container, overlapping the blades of the tape. The rollers 12 are mounted on a horizontal axis 13, which in turn is mounted on a rod 14 connected to the fixed rod 15 by means of a cylindrical hinge 16. The rollers are set to the required position by turning the rod 14 around the axis of the cylindrical hinge 16 with its subsequent fixation. A drive comprising a motor 17 and a gearbox 18 is connected to a roller 11.

Смеситель работает следующим образом. Компоненты дозаторами через патрубок 7 загружаются в цилиндрическую емкость, образованную дисками 3, 4 и лентой 5, и распределяются в ячейках между гибкими лопастями. При работе привода лента 5 приходит в движение. Компоненты, находящиеся в ячейках между гибкими лопастями 6, порциями поднимаются вверх и обрушиваются, достигнув некоторого уровня после деформации гибкой лопасти при набегании ее на ролики 12. После обрушения порция оказывается распределенной в нескольких ячейках в нижней части емкости. Эти ячейки вновь движутся вверх и процесс повторяется. Таким образом, происходит постоянное разделение поднимающихся и обрушивающихся порций на новые, т.е. постоянная перетасовка смеси, обеспечивающая ее активное перемешивание. Перемешивание компонентов происходит также в падающем потоке материала и при его ударе о ленту. Активное осевое перемешивание частиц происходит благодаря наклону лопастей 6 к образующей ленты 5. Готовая смесь выгружается из емкости через патрубок 8 при реверсе привода. The mixer operates as follows. The components of the dispensers through the pipe 7 are loaded into a cylindrical container formed by disks 3, 4 and tape 5, and distributed in the cells between the flexible blades. When the drive is operating, the tape 5 is set in motion. The components located in the cells between the flexible blades 6, rise upward in portions and collapse, reaching a certain level after deformation of the flexible blade when it runs onto the rollers 12. After the collapse, the portion is distributed in several cells in the lower part of the tank. These cells again move up and the process repeats. Thus, there is a constant separation of rising and falling portions into new ones, i.e. constant shuffling of the mixture, ensuring its active mixing. Mixing of the components also occurs in the incident flow of the material and when it hits the tape. Active axial mixing of the particles occurs due to the inclination of the blades 6 to the forming tape 5. The finished mixture is unloaded from the tank through the pipe 8 when the drive is reversed.

Во втором варианте исполнения смесителя лопасти могут быть установлены на дисках (поз.3, 4). Например, крепится с помощью уголков к торцам дисков. При этом стержень, несущий ролики (в рассматриваемом варианте поз.14), укрепляется на валу 2, на котором устанавливаются диски. Сам вал 2 выполняется в этом случае неподвижным, а диски устанавливаются на нем с возможностью вращения (на подшипники). Механизм смешивания в смесителе, выполненном в таком варианте, аналогичен описанному выше. In the second embodiment of the mixer, the blades can be mounted on the disks (pos. 3, 4). For example, it is attached with the help of corners to the ends of the disks. In this case, the rod carrying the rollers (in the considered embodiment, pos. 14) is fixed on the shaft 2, on which the disks are mounted. The shaft 2 itself is carried out stationary in this case, and the disks are mounted on it with the possibility of rotation (on bearings). The mixing mechanism in the mixer, made in this embodiment, is similar to that described above.

Первый вариант исполнения (фиг.1, 2) используется в случаях, когда необходим доступ к смеси в процессе переработки компонентов. Например, при получении смеси методом разбавления, когда один из компонентов добавляется порциями без остановки привода. The first embodiment (Fig.1, 2) is used in cases where access to the mixture is necessary during the processing of components. For example, when preparing a mixture by dilution, when one of the components is added in portions without stopping the drive.

Второй вариант обеспечивает более высокую надежность крепления, легкость замены и переустановки лопастей (изменение угла наклона, геометрии и т.д.). The second option provides higher reliability of fastening, ease of replacement and reinstallation of the blades (changing the angle of inclination, geometry, etc.).

Применение в конструкции смесителя гибких лопастей, установленных на ленте или дисках поочередно, с меняющимся по направлению наклоном к образующей ленты, в совокупности с установкой регулируемых по высоте горизонтальных роликов, перекрывающих лопасти, обеспечивает такое сочетание механизмов смешивания (перетасовки и перемешивания в потоке, в том числе в осевом направлении), которое позволяет решить поставленную задачу. То есть, во-первых, повысить эффективность смешивания за счет перетасовки смеси в радиальном и осевом (за счет наклона лопастей) направлениях. Во-вторых, расширить технологические возможности смесителя, обеспечив переработку компонентов, склонных к сегрегации, что достигается при порционном смешивании (перетасовке) и регулировкой высоты установки роликов внутри емкости. Поскольку в падающем потоке также происходит разделение компонентов смеси, которое превалирует над их смешиванием (для материалов, резко различающихся по физико-механическим свойствам) и зависит от высоты обрушения, снижение процессов разделения может быть достигнуто понижением этой высоты, которая, в свою очередь, зависит от высоты установки роликов. Таким образом, использование в конструкции горизонтальных роликов, перекрывающих лопасти и регулируемых по высоте, позволяет расширить технологические возможности смесителя, т.е. эффективно использовать его при переработке различных смесей, в том числе тех, компоненты которых резко различаются по своим свойствам и склонны к сегрегации. И, наконец, предлагаемая конструкция обеспечивает сравнительно невысокую энергоемкость смесителя, т.к. его работа происходит при небольших скоростях движения ленты. The use in the mixer design of flexible blades mounted on a tape or disks alternately, with a tilting towards the forming tape, together with the installation of height-adjustable horizontal rollers overlapping the blades, provides such a combination of mixing mechanisms (shuffling and mixing in the stream, including number in the axial direction), which allows us to solve the problem. That is, firstly, to increase the mixing efficiency by shuffling the mixture in the radial and axial (due to the inclination of the blades) directions. Secondly, to expand the technological capabilities of the mixer, ensuring the processing of components prone to segregation, which is achieved with batch mixing (shuffling) and adjusting the installation height of the rollers inside the tank. Since the mixture components also separate in the incident stream, which prevails over their mixing (for materials that differ sharply in physicomechanical properties) and depends on the height of the collapse, a decrease in the separation processes can be achieved by lowering this height, which, in turn, depends on from the height of the rollers. Thus, the use of horizontal rollers in the design, overlapping the blades and adjustable in height, allows you to expand the technological capabilities of the mixer, i.e. to use it effectively in the processing of various mixtures, including those whose components differ sharply in their properties and are prone to segregation. And finally, the proposed design provides a relatively low energy consumption of the mixer, because its work occurs at low speeds of the tape.

Claims

A mixer comprising a frame on which a horizontal container is installed, formed by disks mounted on the shaft and enclosing them with an endless belt with tension and drive rollers, a drive, component supply pipes and product unloading, characterized in that the mixer is equipped with flexible blades mounted inside the container on the disks or on a tape with an inclination to the generatrix of the tape alternately in opposite directions, as well as stationary horizontal rollers installed inside the tank with the ability to adjust the height of the mixer and overlapping blades.