СМЕСИТЕЛЬ
MIXER

Изобретение относится к устройству для смешивания жидких и вязких материалов и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической, строительной и других отраслях промышленности.
Известен смеситель, содержащий цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана с размещенным внутри него перемешивающим устройством со штоком и приводом (Патент РФ №2466777, B01F 7/16, опубл. 20.11.2012).
Однако, недостатком данного устройства является низкая производительность и недостаточное качество получаемых смесей из-за несовершенства перемешивающего устройства.
Известен смеситель, взятый за прототип, содержащий цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана с крышкой с размещенным внутри него перемешивающим устройством со штоком и приводом, при этом перемешивающее устройство выполнено в виде поршня с радиальными отверстиями, а шток выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения, жестко прикреплен к поршню и центрируется подшипником скольжения, установленным в крышке (Патент РФ на полезную модель №134820, B01F 7/16, опубл. 27.11.2013).
Недостатком смесителя является низкая надежность смешивания композиций с волокнистыми наполнителями из-за того, что эти наполнители перетекают, не измельчаясь, через радиальные отверстия в поршне, не смешиваясь с основным материалом.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение надежности смешивания композиций с волокнистыми наполнителями, а также повышение производительности и качества получаемых смесей.
Технический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, совпадает с технической задачей.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предлагаемом смесителе, содержащем цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана с крышкой с размещенным внутри него перемешивающим устройством со штоком и приводом, при этом перемешивающее устройство выполнено в виде поршня с радиальными отверстиями, а шток выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения, жестко прикреплен к поршню и центрируется подшипником скольжения, установленным в крышке, согласно изобретению радиальные отверстия на выходе выполнены с возможностью перекрытия лопастными ножами-активаторами, смонтированными на осях, установленными между парами радиальных отверстий под поршнем и/или над поршнем.
Выполнение радиальных отверстий на выходе с возможностью перекрытия лопастными ножами-активаторами, смонтированными на осях, установленными между парами радиальных отверстий под поршнем и/или над поршнем, позволяет повысить надежность смешивания композиций с волокнистыми наполнителями, а также повысить производительность и качество получаемых смесей за счет дополнительного измельчения и перемешивания волокнистых наполнителей с основным материалом, обеспечиваемых вращением лопастных ножей-активаторов под действием струй перетекающей через радиальные отверстия композиции при возвратно-поступательном движении поршня.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид смесителя.
Смеситель содержит цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана 1 с размещенным внутри него перемешивающим устройством со штоком 2 и приводом (не показан). Стакан 1 имеет крышку 3. Перемешивающее устройство выполнено в виде поршня 4 с радиальными отверстиями 5. Поршень 4 установлен по скользящей посадке относительно внутренних стенок цилиндрического корпуса (стакана 1), при этом шток 2 выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения, жестко прикреплен к поршню 4 и центрируется подшипником скольжения 6, установленным в крышке 3. Радиальные отверстия 5 на выходе выполнены с возможностью перекрытия лопастными ножами-активаторами 7, смонтированными на осях 8, установленными между парами радиальных отверстий 5 под поршнем 4 и/или над поршнем 4. Для удаления из стакана 1 готовой смеси в нижней части стакана выполнено отверстие с краном 9.
Скорость перемещения штока 2 с поршнем 4 устанавливают экспериментально, и она зависит от размеров устройства (смесителя), вязкости смеси и может изменяться в диапазоне от 5 до 30 циклов в минуту.
Возвратно-поступательное движение штока с поршнем должно обеспечивать перекачивание смеси через радиальные отверстия в поршне в течение 2-5 минут, и ход перемещений устанавливают от 5 до 20 см.
Смеситель работает следующим образом.
Смешиваемый материал, например эпоксидная смола и порошкообразные наполнители (фторопласт, графит), а также рубленное стекловолокно, углеродное волокно и т.д., в требуемых соотношениях загружают в стакан 1 при закрытом кране 9. Затем закрывают стакан 1 крышкой 3 и включают медленное перемещение привода, который передает усилие на шток 2 с поршнем 4. В результате происходит смешивание жидкой части смеси с порошками и волокнами. Качество перемешивания достигается за счет дополнительной циркуляции смеси в вертикальной плоскости и прохождения смеси через радиальные отверстия 5 в поршне 4. При этом основным фактором, обеспечивающим перемешивание, является циркуляция смести с размельчением волокнистого наполнителя за счет вращения лопастных ножей-активаторов 7 на осях 8 от воздействия струй композиции (смеси) при возвратно-поступательном движение поршня 4. Использование индивидуальных лопастных ножей-активаторов 7 для каждой пары радиальных отверстий 5 увеличивает производительность и требует наименьший расход энергии на возвратно-поступательное движение поршня 4. Количество и расположение лопастных ножей-активаторов выбирают исходя из количества волокнистого наполнителя. При его содержании менее 1-3 вес. % от общего количества наполнителя используют нижнее или верхнее размещение лопастных ножей-активаторов. При большем количестве - одновременно нижнее и верхнее размещение.
После получения однородной смеси открывают кран 9 и перемешивающим устройством удаляют готовую смесь из стакана 1 через отверстие с краном 9 путем опускания поршня.
Предлагаемая конструкция является высокопроизводительной, обеспечивает качество получаемых смесей и высокую надежность перемешивания, в том числе волокнистых наполнителей, по сравнению с аналогами.