RU2686141C1

RU2686141C1 - Mixing device

Info

Publication number: RU2686141C1
Application number: RU2018100219A
Authority: RU
Inventors: Александр Андреевич Никитин
Original assignee: Александр Андреевич Никитин
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2019-04-24

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to chemical engineering and can be used in chemical, food, pharmaceutical and other industries. Stirring device comprises a body, a mixer formed by a rod and a multiple hinged parallelogram, on the links of the driven part of which blades are rigidly fixed, a drive including a motor, a crank and a con-rod.EFFECT: invention provides higher efficiency of mixing.1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к химическому машиностроению, предназначено для приготовления эмульсий, перемешивания различных жидкостей, перемешивания жидкостей с газами и может найти использование в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности.The present invention relates to chemical engineering, intended for the preparation of emulsions, mixing of various liquids, mixing liquids with gases and can be used in chemical, food, pharmaceutical and other industries.

Известно перемешивающее устройство, содержащее корпус, мешалку, образованную валом с жестко закрепленными на нем лопастями, электромагнитный привод вращения (1).A mixing device is known, comprising a housing, a stirrer formed by a shaft with blades rigidly fixed on it, an electromagnetic rotary drive (1).

Основным недостатком этого устройства является ограниченная область его использования. Оно не эффективно при перемешивании вещества, имеющего большую разницу в удельных весах. Это обусловлено тем, что перемешиваемые вещества расслаиваются по вертикали, а мешалка создает только горизонтальное движение перемешиваемой среды.The main disadvantage of this device is the limited scope of its use. It is not effective when mixing a substance that has a large difference in specific gravity. This is due to the fact that the mixed substances are stratified vertically, and the mixer creates only a horizontal movement of the mixed medium.

В качестве прототипа взято перемешивающее устройство, содержащее корпус, мешалку, образованную штоком с лопастями, электромагнитный привод в виде соленоида, взаимодействующего с сердечником, жестко связанным со штоком мешалки. Нижний конец штока установлен в углублении, выполненном в днище корпуса, и отцентрирован при помощи центрирующих ребер (2).As a prototype, a mixing device was taken, comprising a housing, an agitator formed by a rod with blades, an electromagnetic actuator in the form of a solenoid interacting with a core rigidly connected to the agitator rod. The lower end of the rod is installed in the recess, made in the bottom of the housing, and centered with centering ribs (2).

Однако, прототип не обеспечивает эффективного перемешивания из-за того, что перемещение штока мешалки ограничивается габаритами устройства. Действительно, увеличение хода штока приводит к возрастанию линейных габаритов перемешивающего устройства на величину, в два раза превышающую прирост хода штока. Во-первых, на величину прироста хода штока необходимо увеличивать длину соленоида. Во-вторых, на такую же величину возрастет глубина центрирующего отверстия и соответственно этому толщина днища корпуса. Кроме того, лопасти мешалки совершают движения только в вертикальной плоскости и не перемещаются в горизонтальных плоскостях, что также снижает эффективность перемешивания.However, the prototype does not provide effective mixing due to the fact that the movement of the stirrer rod is limited by the dimensions of the device. Indeed, an increase in the stroke of the rod leads to an increase in the linear dimensions of the mixing device by an amount twice as large as the increment in the stroke of the rod. First, by the magnitude of the increase in the stroke of the rod, it is necessary to increase the length of the solenoid. Secondly, the depth of the centering hole will increase by the same amount and, accordingly, the thickness of the bottom of the case. In addition, the blades of the agitator move only in a vertical plane and do not move in horizontal planes, which also reduces the mixing efficiency.

Целью изобретения является повышение эффективности перемешивания без увеличения габаритных размеров перемешивающего устройства.The aim of the invention is to increase the efficiency of mixing without increasing the overall dimensions of the mixing device.

Поставленная цель достигается тем, что в известном перемешивающем устройстве, содержащем корпус, мешалку, образованную штоком и лопастями, привод штока, согласно изобретению лопасти жестко закреплены на звеньях ведомой части многократного шарнирного параллелограмма, а ведущая часть этого параллелограмма связана своим внутренним шарниром со штоком и шарнирно установлена на корпусе.This goal is achieved by the fact that in a known mixing device comprising a housing, an agitator formed by a rod and blades, a rod drive, according to the invention, the blades are rigidly fixed on the links of the driven part of a multiple articulated parallelogram, installed on the case.

Отличительные от прототипа признаки являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе с ограничительными достаточны для достижения поставленной цели. Закрепление лопастей не непосредственно на штоке, а на звеньях ведомой части многократного шарнирного параллелограмма, общий для ведомой и ведущей частей шарнир которого закреплен на штоке, обуславливает повышение интенсивности перемешивания по следующим причинам. Во-первых, предлагаемая конструкция позволяет в несколько раз увеличить перемещение лопастей мешалки без увеличения габаритов устройства. Наибольшее перемещение получают лопасти нижнего параллелограмма. Из верхней половины корпуса они перемещаются почти до дна. Во-вторых, лопасти, закрепленные на звеньях многократного шарнирного параллелограмма, совершают сложные движения одновременно в вертикальном и горизонтальном направлениях.Distinctive features of the prototype are essential, since each of them is necessary, and all together with the restrictive are sufficient to achieve the goal. Fixing the blades not directly on the rod, but on the links of the driven part of a multiple articulated parallelogram, which is common for the driven and leading parts, is attached to the rod by a hinge, which causes an increase in the intensity of mixing for the following reasons. First, the proposed design allows several times to increase the movement of the stirrer blades without increasing the size of the device. The greatest displacement is obtained by the blades of the lower parallelogram. From the upper half of the body, they move almost to the bottom. Secondly, the blades fixed on the links of the multiple articulated parallelogram make complex movements simultaneously in the vertical and horizontal directions.

Шарнирная связь ведомой части многократного шарнирного параллелограмма с корпусом обеспечивает работоспособность мешалки. Из отличительных от прототипа признаков известным является использование многократного шарнирного параллелограмма в исполнительных органах манипуляторов (а.с. СССР №975386 М. кл. B25J 11/00).The hinge connection of the driven part of the multiple hinge parallelogram with the housing ensures the operability of the agitator. Of the distinctive features of the prototype, the use of a multiple articulated parallelogram in the executive bodies of manipulators (as.S. USSR №975386 M. class. B25J 11/00) is known.

Закрепление же лопастей на звеньях ведомой части многократного шарнирного параллелограмма в исследованных аналогах не обнаружено. Этот признак придает многократному шарнирному параллелограмму новое, не используемое ранее свойство. Если в известных решениях многократный шарнирный параллелограмм предназначался для переноса рабочей платформы или отдельных образцов, то в заявляемом решении он использован для перемешивания рабочей среды, для выравнивания ее вещественного и температурного состава.The fixing of the blades on the links of the driven part of the multiple articulated parallelogram was not found in the studied analogues. This feature gives the new articulated parallelogram a new, not previously used property. If in the known solutions the multiple articulated parallelogram was intended for transferring the working platform or individual samples, then in the inventive solution it was used to mix the working medium, to align its real and temperature composition.

Таким образом, предполагаемое изобретение отвечает критерию «существенные отличия».Thus, the proposed invention meets the criterion of "significant differences."

На чертеже изображен продольный разрез перемешивающего устройства.The drawing shows a longitudinal section of a mixing device.

Перемешивающее устройство содержит вертикальный корпус 1, закрытый крышкой 2. На крышке 2 установлен двигатель 3 с кривошипом 4, который соединен шатуном 5 со штоком 6, пропущенным через центральное отверстие крышки 2. Выходы штока 6 из крышки загерметизированы уплотнением 7 и сильфоном 8. На свободном конце штока 6 закреплен внутренний шарнир 9 многократного шарнирного параллелограмма 10, на звеньях ведомой части которого жестко установлены лопасти 11. Параллелограмм, образующий ведущую часть многократного шарнирного параллелограмма, связан с крышкой 2 корпуса 1 шарнирами 12.The mixing device contains a vertical housing 1, closed by a cover 2. On the cover 2, an engine 3 is installed with a crank 4, which is connected by a connecting rod 5 with a rod 6, passed through the central opening of the cover 2. The stem 6 outputs from the cover are sealed with a seal 7 and a bellows 8. On the free the end of the rod 6 is fixed internal hinge 9 multiple articulated parallelogram 10, on the links of the driven part of which the blades 11 are rigidly mounted. The parallelogram forming the leading part of the multiple articulated parallelogram is connected with cover 2 body 1 hinges 12.

Работает перемешивающее устройство следующим образом.Works mixing device as follows.

При включенном двигателе 3 кривошип вращается, приводя в движение шатун 5, который преобразует вращательное движение кривошипа в возвратно-поступательное перемещение штока 6. Во время движения штока 6 вверх многократный шарнирный параллелограмм 10 сжимается, перемещая все лопасти 11 вверх и одновременно отводя их к стенкам корпуса 1. При обратном движении штока 6 многократный шарнирный параллелограмм 10 растягивается и перемещает лопасти 11 вниз и к центральной оси корпуса 1. Величина перемещения лопастей 11 по вертикали зависит от того, на звеньях какого параллелограмма они закреплены. Наибольшее перемещение имеют лопасти 11 нижнего параллелограмма. Величина этого перемещения в n раз превосходит величину перемещения штока 6. Где n - число параллелограммов в ведомой части.When the engine 3 is turned on, the crank rotates, driving the crank 5, which converts the rotational movement of the crank into reciprocating movement of the rod 6. During the movement of the rod 6 upwards, the multiple hinge parallelogram 10 is compressed, moving all the blades 11 upward and simultaneously moving them to the walls of the body 1. During the reverse movement of the rod 6, the multiple articulated parallelogram 10 stretches and moves the blades 11 down and toward the central axis of the housing 1. The amount of movement of the blades 11 vertically depends on the yah a parallelogram are fixed. The greatest displacement have the blades 11 of the lower parallelogram. The magnitude of this displacement is n times the magnitude of the displacement of the rod 6. Where n is the number of parallelograms in the slave part.

Благодаря сложному движению лопастей (одновременно по вертикали и по горизонтали), а также благодаря обеспечению большей величины перемещения лопастей по вертикали в заявляемом решении достигается более интенсивное перемешивание по сравнению с прототипом.Due to the complex movement of the blades (both vertically and horizontally), as well as by providing a larger amount of movement of the blades vertically in the inventive solution, a more intensive mixing is achieved compared to the prototype.

Источники информации:Information sources:

1. а.с. СССР №808114 М. кл. 4 B01F 13/06, 1976 г.1. A.P. USSR №808114 M. class. 4 B01F 13/06, 1976

2. а.с. СССР №1152640, М. кл. 4 B01F 13/06, 1984 г.2. A.W. USSR №1152640, M. class. 4 B01F 13/06, 1984

Claims

A mixing device comprising a housing, an agitator formed by a rod and blades, a rod drive, characterized in that in order to increase the mixing efficiency the blades are rigidly fixed on the links of the driven part of a multiple articulated parallelogram, and the leading part of this parallelogram is connected by an internal hinge with the rod and is hinged on the case.