RU2471540C1

RU2471540C1 - Mixer

Info

Publication number: RU2471540C1
Application number: RU2011128176/05A
Authority: RU
Inventors: Михаил Юльевич Таршис; Анатолий Иванович Зайцев; Леонид Владимирович Королев; Максим Витальевич Волков
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2013-01-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention may be used for making dry mixes with sharply-distinct mechanical properties of ingredients. It may well be used in construction, agriculture, and chemical industry. Mixer comprises frame to support horizontal container composed of discs fitted on horizontal shaft and endless belt enveloping the latter, drive, components feed branch pipe and mix discharge branch pipe. Extra mixing members are composed of screws with turns directed in opposite directions. Shafts are articulated on discs to engage with drive via planetary gearing.

EFFECT: higher efficiency of mixing.

2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для смешивания сыпучих материалов. Предлагаемый смеситель предназначен для приготовления сухих сыпучих смесей, в том числе с высоким соотношением плотностей смешиваемых компонентов. Область применения - строительное производство, производство технического углерода, порошковых красок, сельскохозяйственное и химическое производство.The invention relates to a device for mixing bulk materials. The proposed mixer is designed for the preparation of dry bulk mixtures, including those with a high density ratio of the mixed components. Scope - construction production, production of carbon black, powder paints, agricultural and chemical production.

Известен смеситель, содержащий раму, установленную на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на горизонтальном валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой, привод, патрубки загрузки компонентов и выгрузки смеси, дополнительные перемешивающие лопасти, установленные на ленте (патент РФ №2191622, БИ №30, от 27.10.02).A known mixer containing a frame, a horizontal container mounted on it, formed by disks mounted on a horizontal shaft and covering them with an endless tape, a drive, components loading pipes and mixture unloading, additional mixing blades mounted on a tape (RF patent No. 2191622, BI No. 30, from 10.27.02).

К недостаткам данного смесителя относится трудоемкость изготовления ленты с лопастями, а также их невысокая долговечность при знакопеременных нагрузках, которым они подвергаются при работе смесителя. Также не очень высока здесь эффективность смешивания, поскольку результатом воздействия лопастей является перетасовка смеси после ее падения с лопасти в емкость. Отсутствует активное воздействие лопастей на застойную зону в центре циркуляции смеси, поскольку лопасти движутся вместе с материалом.The disadvantages of this mixer include the complexity of manufacturing a tape with blades, as well as their low durability under alternating loads to which they are exposed during operation of the mixer. Also, the mixing efficiency is not very high here, since the effect of the blades is to shuffle the mixture after it falls from the blade into the container. There is no active effect of the blades on the stagnant zone in the center of circulation of the mixture, since the blades move with the material.

Наиболее близким по конструктивным признакам к предлагаемому является смеситель, содержащий раму, установленную на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на горизонтальном валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой, привод, патрубки загрузки компонентов и выгрузки смеси, дополнительные перемешивающие органы (патент РФ №2188124, Бюл. №24, от 27.08.02).The closest by design features to the proposed one is a mixer containing a frame, a horizontal container mounted on it, formed by disks mounted on a horizontal shaft and covering them with an endless tape, a drive, components loading pipes and mixture unloading, additional mixing bodies (RF patent No. 2188124, Bull No. 24, dated August 27, 02).

Недостатком прототипа является его высокая энергоемкость и металлоемкость в силу необходимости использования дополнительного привода перемешивающих органов (бил, щеток), установленных на вспомогательном барабане. Кроме того, при воздействии щеток барабана на компоненты, частицы которых значительно различаются по плотностям, усиливается их сегрегация. Поэтому данный смеситель может быть использован лишь для приготовления смесей из компонентов, мало отличающихся по своей плотности.The disadvantage of the prototype is its high energy intensity and metal consumption due to the need to use an additional drive of mixing bodies (beaters, brushes) mounted on the auxiliary drum. In addition, when exposed to drum brushes on components whose particles vary significantly in density, their segregation is enhanced. Therefore, this mixer can only be used to prepare mixtures of components that differ little in their density.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности процесса смешивания при получении смесей компонентов, отличающихся по плотности частиц, а также снижение энергоемкости.The problem solved by the invention is to increase the efficiency of the mixing process upon receipt of mixtures of components that differ in particle density, as well as reducing energy intensity.

Предлагается смеситель, содержащий раму, установленную на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на горизонтальном валу дисками, привод, дополнительные перемешивающие органы, выполненные в виде парных шнеков, спирали которых имеют противоположные друг другу направления навивки, а их валы шарнирно установлены на дисках и кинематически связаны с приводом посредством планетарной передачи.A mixer is proposed that includes a frame, a horizontal container mounted on it, formed by disks mounted on a horizontal shaft, a drive, additional mixing bodies made in the form of twin screws, the spirals of which have opposite winding directions, and their shafts are pivotally mounted on the disks and kinematically connected driven by planetary gear.

На фиг.1 показан общий вид смесителя.Figure 1 shows a General view of the mixer.

На фиг.2 показан разрез А-А смесителя.Figure 2 shows a section aa of the mixer.

Смеситель содержит раму 1 и установленную на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на горизонтальном валу 2 дисками 3, 4 и охватывающей их бесконечной лентой 5, патрубки подачи компонентов 6 и выгрузки смеси 7. Лента огибает натяжные ролики 8, 9 и приводной ролик 10. Внутри емкости размещены горизонтальные шнеки 11, валы которых установлены на дисках 3, 4 в подшипниках 12. На валах шнеков жестко установлены шестерни 13, находящиеся в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом 14, размещенным свободно на валу 2 и закрепленным на раме 1. Таким образом, шестерни 13 (сателлиты) с неподвижным зубчатым колесом 14 образуют планетарную передачу. Привод содержит двигатель 15, редуктор 16 и соединен с роликом 10.The mixer contains a frame 1 and a horizontal container mounted on it, formed by disks 3, 4 mounted on a horizontal shaft 2 and covering them with an endless tape 5, components supply pipes 6 and mixture unloading 7. The tape goes around the tension rollers 8, 9 and the drive roller 10. Inside horizontal augers 11 are placed in the vessel, the shafts of which are mounted on the disks 3, 4 in the bearings 12. The gears 13 are fixed on the shafts of the screws, which are meshed with the stationary gear wheel 14, placed freely on the shaft 2 and mounted on the frame 1. Ta them, the pinion 13 (satellites) a fixed gear wheel 14 form a planetary gear. The drive contains a motor 15, a gear 16 and is connected to the roller 10.

Компоненты дозаторами через патрубок 6 загружаются в цилиндрическую емкость, образованную дисками 3, 4 и лентой 5. При работе привода лента 5 приходит в движение, и находящиеся с ней в контакте диски 3, 4 начинают вращаться вместе со шнеками 11. Компоненты, находящиеся в рабочей емкости, поднимаются вверх и обрушиваются, достигнув некоторого уровня. Перемешивание компонентов происходит преимущественно в потоке обрушения материала. При прохождении шнеков через смесь происходит дополнительное конвективное воздействие на ее компоненты. Кроме того, вращающиеся шнеки периодически проходят через центр циркуляции смеси, вокруг которого формируется застойная зона и «выдавливают» локализующиеся здесь в результате сегрегации частицы в область активного смешивания. Причем при прохождении через смесь шнека со спиралью правого направления происходит сдвиг слоев в сторону диска 3, а при прохождении через смесь шнека с левой спиралью осуществляется сдвиг слоев материла к диску 4. При этом происходит дополнительная циркуляция и перемешивание смеси в осевом направлении. Готовая смесь выгружается из емкости через патрубок 7 при реверсе привода.The components are dispensed through the nozzle 6 into the cylindrical container formed by the disks 3, 4 and the tape 5. When the drive is operating, the tape 5 comes into motion, and the disks 3, 4 being in contact with it begin to rotate together with the screws 11. The components located in the working containers rise up and collapse, reaching a certain level. Mixing of the components occurs predominantly in the flow of the material. When the screws pass through the mixture, an additional convective effect on its components occurs. In addition, the rotating screws periodically pass through the center of circulation of the mixture around which a stagnant zone is formed and “squeeze out” particles localized here as a result of segregation into the region of active mixing. Moreover, when passing through a screw mixture with a spiral of the right direction, the layers shift towards the disk 3, and when passing through the screw mixture with the left spiral, the layers of the material shift to the disk 4. In this case, additional circulation and mixing of the mixture in the axial direction take place. The finished mixture is unloaded from the tank through the pipe 7 when the drive is reversed.

Таким образом, использование в смесителе нового сочетания конструктивных элементов обеспечивает снижение его энергоемкости, позволяет повысить эффективность процесса смешивания, особенно при переработке компонентов с резко различающимися физико-механическими свойствами.Thus, the use of a new combination of structural elements in the mixer ensures a reduction in its energy consumption and improves the efficiency of the mixing process, especially when processing components with sharply different physical and mechanical properties.

Применение в смесителе планетарной передачи, обеспечивающей кинематическую связь дополнительных перемешивающих органов, выполненных в виде шнеков, приводит к снижению его энергоемкости и металлоемкости за счет совмещения привода дополнительных перемешивающих органов с основным. Кроме того, благодаря кинематической связи дополнительных перемешивающих органов (шнеков) с приводом обеспечивается их вращение относительно собственных осей и оси вала 2 и конвективное воздействие на смесь в застойной области, необходимое при переработке составов с резко различающимися физико-механическими свойствами. Достигается также осевое смешивание благодаря периодическому воздействию на смесь шнеков, имеющих противоположные направления навивки спиралей. При этом смесь попеременно сдвигается в противоположных направлениях вдоль оси вала 2.The use of a planetary gear in the mixer, providing a kinematic connection of additional mixing organs made in the form of screws, leads to a decrease in its energy consumption and metal consumption by combining the drive of additional mixing organs with the main one. In addition, due to the kinematic connection of the additional mixing organs (screws) with the drive, their rotation with respect to their own axes and the axis of the shaft 2 and the convective effect on the mixture in the stagnant region, necessary when processing compositions with sharply different physical and mechanical properties, are ensured. Axial mixing is also achieved due to periodic exposure to the mixture of screws having opposite directions of spiral winding. When this mixture is alternately shifted in opposite directions along the axis of the shaft 2.

Claims

A mixer containing a frame, a horizontal container mounted on it, formed by disks mounted on a horizontal shaft and covering them with an endless tape, a drive, components loading pipes and mixture unloading, additional mixing bodies, characterized in that the additional mixing bodies are made in the form of screws, spirals of which have opposite winding directions, and their shafts are pivotally mounted on the disks and kinematically connected to the drive by means of a planetary gear.