RU225589U1 - Фреза-диспергатор - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для диспергирования и перемешивания гомогенных и гетерогенных систем. Фреза-диспергатор содержит плоский диск 1, выполненный монолитно с зубцами 2, расположенными по периферии диска 1 в шахматном порядке, ориентированными вверх и вниз относительно плоской поверхности диска 1. Согласно полезной модели к поверхностям каждого зубца 2 приварены металлические пластины 6, совпадающие по форме и геометрическим размерам с зубцом 2. Технический результат - повышение износостойкости зубцов диска. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к устройствам для диспергирования и перемешивания гомогенных и гетерогенных систем, в частности к фрезе вращения диссольвера, и может быть использована в химической, пищевой, лакокрасочной промышленности, промышленности строительных материалов и других отраслях.

Уровень техники

Известно устройство для перемешивания гомогенных и гетерогенных систем (SU №1156723, МПК B01F 7/16, 23.05.1985), содержащее плоский диск с лопастями по периферии на верхней и нижней поверхностях диска, расположенными в шахматном порядке. Поверхности лопастей перпендикулярны относительно поверхностей диска. Лопасти в плане выполнены треугольной формы и имеют угол наклона к оси вала, иными словами боковые кромки лопастей относительно вертикальной оси вала расположены на разных радиусах своего вращения.

Известно устройство для перемешивания гомогенных и гетерогенных систем (RU №2048874, МПК B01F 7/18. 27.11.1995), содержащее плоский диск со сквозными отверстиями и зубцами-лопастями по краю, имеющими угол наклона к оси вала 10-90°, расположенным в верхней части трубы отбойным устройством, на котором закреплен стакан.

Недостатком известных устройств является повышенный износ плоского диска с лопастями в результате воздействия повышенного давления и разрежения на агломераты твердых частиц.

Известна фреза-диспергатор (US №5409313, МПК B01F 7/26, 25.04.1995 г), в котором плоский диск содержит множество сложных лопастей, радиально и разъемно прикрепленных по его периметру. Каждая лопасть состоит из подложки, к которой прикреплена пластина, являющаяся передней рабочей кромкой лопасти относительно направления вращения диска. Пластина выполнена из керамического материала, такого как карбид вольфрама, что повышает износостойкость лопастей в процессе эксплуатации.

Недостатком известного устройства является низкая надежность из-за составной конструкции зубчатого диска, а также недостаточная интенсивность при перемешивании и диспергирования из-за малого количества лопастей.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой фрезе-диспергатору является RU №143247 (МПК B01F 7/16, 27.11.1995), содержащей плоский диск с зубцами-лопастями, расположенными по периферии в шахматном порядке на верхней и нижней поверхностях диска. Поверхности лопастей могут быть расположены под углом наклона к нижней поверхности диска, определяемым в пределах от 10° до 90°. Диск с зубцами-лопастями выполнен в виде единой детали, зубцы-лопасти в плане имеют форму вытянутого овала, а между зубцами-лопастями выполнены впадины. Лопасти имеют угол наклона к оси вала, таким образом, чтобы боковые кромки зубцов-лопастей относительно вертикальной оси вала были расположены на разных радиусах своего вращения.

Недостатком известного устройства является повышенный износ зубчатого диска в результате воздействия повышенного давления и разрежения на агломераты твердых частиц.

Раскрытие сущности полезной модели

При создании полезной модели решалась задача создания фрезы для диссольвера с улучшенными эксплуатационными свойствами.

Технический результат - повышение износостойкости зубцов диска.

Указанный технический результат достигается за счет того, что фреза-диспергатор содержит плоский диск, выполненный монолитно с зубцами, расположенными по периферии диска в шахматном порядке, ориентированными вверх и вниз относительно плоской поверхности диска. Согласно полезной модели к поверхностям каждого зубца приварены металлические пластины, совпадающие по форме и геометрическим размерам с зубцом.

Металлические пластины преимущественно выполнены толщиной от 1 мм до 3 мм и приварены к зубцам по всей линии сопряжения.

Металлические пластины и диск с зубцами выполнены из нержавеющей легированной стали.

Поверхность металлической пластины может быть выполнена отполированной, а также шероховатой.

Каждый зубец в плане целесообразно выполнять в форме разносторонней трапеции со скошенной задней кромкой.

Передние и задние кромки каждого зубца относительно оси вращения диска расположены на разных радиусах своего вращения.

Угол наклона зубца относительно поверхности диска может быть выполнен в пределах от 10° до 90°, а между зубцами выполнены впадины.

Фреза-диспергатор применяется для интенсивного перемешивания жидких и пастообразных смесей. Чаще всего она используются при производстве таких продуктов как: краски, лаки и различные другие покрытия; клеи и строительная химия; ПВХ-пасты; косметика и кондитерские массы.

Особенностью устройства является то, что фреза-диспергатор содержит плоский диск и зубцы, выполненные в виде единой детали из нержавеющей легированной стали путем загиба зубцов, как правило, перпендикулярно относительно поверхности диска на разные стороны от плоскости диска, в шахматном порядке. Выбор легированной стали обусловлен высокими прочностными показателями, износоустойчивостью и антикоррозийностью, а также возможностью применяться в условиях агрессивной среды.

Рабочей зоной диска являются зубцы в форме разносторонней трапеции, размер и конфигурация которых может подбираться под вид смешиваемых фракций и их вязкость. Контакт со смесью происходит по передней кромке зубца относительно вращения диска. В отличие от известного аналога, срок службы которого составляет около одного месяца, в предлагаемом устройстве за счет укрепления поверхности зубца и рабочей передней кромки с помощью металлических пластин, срок службы зубца увеличивается, как минимум, в 2 раза, тем самым увеличивается механическая прочность всей фрезы-диспергатора в целом. Для снижения механической нагрузки зубец в плане имеет форму разносторонней трапеции со скошенной задней кромкой. Кроме того, в процессе сварки каждая лопасть получает точечную высокотемпературную обработку, схожую с процессом закаливания.

Оптимальная толщина пластины для зубца выбирается в пределах от 1 мм до 3 мм, т.к. меньшая толщина не повлияет на износостойкость лопасти и сложнореализуема, а превышение толщины пластины больше 3 мм в значительной мере увеличивает нагрузку на сварное соединение в процессе перемешивания смесей, делает зубец уязвимым к механическим нагрузкам, повышает его вес, а также приводит к избыточной нагрузке на двигатель шпиндельного узла.

Данный комплекс решений позволяет увеличить срок эксплуатации фрезы-диспергатора.

Полезная модель поясняется графическими материалами конкретного примера ее осуществления, где

на фиг. 1 представлен общий вид фрезы-диспергатора;

на фиг. 2 - зубец с приваренными пластинами.

Осуществление полезной модели

Фреза-диспергатор содержит плоский диск 1 с зубцами 2 (фиг. 1), расположенными по периферии диска 1 в шахматном порядке на верхней и нижней поверхностях диска 1, имеющими угол наклона относительно поверхности диска 1 от 10° до 90°. Зубцы 2 в форме разносторонней трапеции имеют передние кромки 3, выполненные преимущественно под прямым углом и задние кромки 4 кромки, под острым, скошенным углом. Каждый зубец 2 сформирован на диске 1 таким образом, что передняя кромка 3 и задняя кромка 4 расположены на разных радиусах относительно оси вращения диска 1. Для исключения налипания частиц смешиваемой субстанции между зубцами 2 диска 1 образованы впадины 5. Количество зубцов 2 зависит от диаметра диска 1, чем больше диаметр, тем больше зубцов 2.

Диск 1 и зубцы 2 выполнены в виде единой детали из одной заготовки толщиной от 1 до 6 мм путем загиба зубцов 2 - нечетные зубцы загнуты вверх, четные - вниз. Количество зубцов 2 и угол их загиба зависят от требований технологического процесса, например, от вязкости, от типа связующих. В представленном примере осуществления полезной модели угол загиба равен 90°, таким образом, поверхности зубцов 2 ориентированы перпендикулярно относительно поверхностей диска 1. Однако данный пример не является ограничивающим полезную модель, поскольку угол загиба зубцов 2 может варьироваться в пределах от 10° до 90°.

Для упрочнения к поверхности каждого зубца 2 с двух сторон приварены сплошным сварным швом по всей линии сопряжения металлические пластины 6, толщиной от 1 до 3 мм, совпадающие по форме и геометрическим размерам с зубцом 2. Поверхность каждой металлической пластины 6 может быть, как гладкой, отполированной, так и шероховатой, прошедшей пескоструйную обработку. Предпочтительно использование для изготовления диска 1 с лопастями 2 и пластин 6 нержавеющей легированной стали различных марок.

При работе фрезы-диспергатора диск 1 погружают в емкость с жидкой или вязкой смесью и приводят во вращательное движение. Контакт со смесью происходит по передней кромке 3 зубца 2. При вращении диска 1 с повышенной скоростью перед его зубцом 2 образуется зона повышенного давления, а за ним - зона разрежения. Попеременное воздействие повышенного давления и разрежения на агломераты твердых частиц приводит к их разрушению. Одновременно зубцы 2 оказывают также ударное волновое воздействие на чрезвычайно мелкие твердые частицы в смеси.

Благодаря использованию пластин 6, приваренных к поверхностям каждого зубца 2, срок эксплуатации фрезы-диспергатора увеличился, как минимум, в два раза по сравнению с известными аналогами.

В настоящее время фреза-диспергатор изготовлена и проходит опытную проверку на различных смесях.

Claims (8)

1. Фреза-диспергатор, содержащая плоский диск, выполненный монолитно с зубцами, расположенными по периферии диска в шахматном порядке, ориентированными вверх и вниз относительно плоской поверхности диска, отличающаяся тем, что к поверхностям каждого зубца приварены металлические пластины, совпадающие по форме и геометрическим размерам с зубцом.

2. Фреза-диспергатор по п. 1, отличающаяся тем, что металлические пластины выполнены толщиной от 1 мм до 3 мм и приварены к зубцам по всей линии сопряжения.

3. Фреза-диспергатор по п. 1, отличающаяся тем, что металлические пластины и диск с зубцами выполнены из нержавеющей легированной стали.

4. Фреза-диспергатор по п. 1, отличающаяся тем, что поверхность металлической пластины выполнена отполированной.

5. Фреза-диспергатор по п. 1, отличающаяся тем, что поверхность металлической пластины выполнена шероховатой.

6. Фреза-диспергатор по п. 1, отличающаяся тем, что каждый зубец в плане выполнен в форме разносторонней трапеции со скошенной задней кромкой.

7. Фреза-диспергатор по п. 1, отличающаяся тем, что передние и задние кромки каждого зубца относительно оси вращения диска расположены на разных радиусах своего вращения.

8. Фреза-диспергатор по п. 1, отличающаяся тем, что угол наклона зубца относительно поверхности диска выполнен в пределах от 10° до 90°, а между зубцами выполнены впадины.