УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к устройствам для перемешивания материалов и может быть использована в строительной, горнодобывающей, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности.
Известен аналог предлагаемой полезной модели (патент на полезную модель №120581 опубл. 27.09.2012 г. Бюл. №27).
Устройство для перемешивания материалов, содержащее смесительную камеру, смонтированную на водиле, и привод вращения, отличающееся тем, что смесительная камера выполнена сферической формы, а для исключения образования застойных зон в смесительной камере привод вращения снабжен зубчатыми передачами, обеспечивающими вращение водила с камерой вокруг вертикальной оси и непосредственно смесительной камеры вокруг горизонтальной оси.
Недостатком данного устройства является сложность реализации, подразумевающая использование трех конических передач, и неудобства при выгрузке готовых смесей из камеры.
Известен ближайший аналог (прототип) (патент на полезную модель РФ №135536) заявленной полезной модели, как наиболее близкий по совокупности существенных признаков.
Устройство для перемешивания материалов, содержащее смесительную камеру сферической формы, смонтированную на водиле, и привод вращения, отличающееся тем, что привод вращения снабжен зубчатыми передачами, обеспечивающими вращение водила с камерой вокруг горизонтальной оси и непосредственно смесительной камеры вокруг второй горизонтальной оси, перпедикулярной первой.
Недостатком данного устройства является недостаточная эффективность перемешивания материалов, а также высокая металлоемкость вследствие наличия двух конических шестерен соразмерных с диаметром смесительной камеры.
Предлагается устройство для перемешивания материалов, реализующее воздействие на перемешиваемый материал в двух взаимно перпендикулярных горизонтальных направлениях.
Техническим результатом создания предлагаемой полезной модели является повышение эффективности перемешивания материалов и снижение металлоемкости конструкции устройства для перемешивания материалов.
Технический результат достигается тем, что устройство для перемешивания материалов содержит смесительную камеру сферической формы, смонтированную на водиле, и привод вращения, снабженный зубчатыми передачами, обеспечивающими вращение водила вокруг горизонтальной оси и смесительной камеры вокруг второй горизонтальной оси. Коническая передача для вращения смесительной камеры дополнена цепной передачей.
Возникающее суммирующее воздействие на смешиваемый материал приводит к повышению эффективности перемешивания материалов, а наличие цепной передачи позволит снизить размеры конических шестерен передачи, вращающей смесительную камеру, и, следовательно, снизить металлоемкость конструкции устройства для перемешивания материалов.
Полезная модель поясняется чертежом, где изображена кинематическая схема устройства для перемешивания материалов.
Устройство состоит из привода вращения 1, вращающего водило 2 вокруг горизонтальной оси 3 посредством цилиндрической зубчатой передачи 4. Кроме того, осуществляется вращение непосредственно смесительной камеры 5 с загрузочным люком 6 вокруг второй горизонтальной оси 7 посредством конической зубчатой передачи 8 с двумя цепными передачами 9.
Создаваемое устройством воздействие на частицы материала в двух взаимно перпендикулярных направлениях приводит к их перемешиванию и разрушению.
С одной стороны, центробежные силы обусловлены вращением водила 2 с закрепленной на нем сферической смесительной камерой 5 относительно горизонтальной оси 3. С другой стороны, центробежные силы обусловлены вращением собственно смесительной камеры 5 относительно второй горизонтальной оси 7. Суперпозиция сил заставляет частицы материала перемещаться по сложной траектории, что способствует их интенсивному перемешиванию.
Устройство работает следующим образом. Режим работы устройства для перемешивания материалов периодический. Исходный материал, например сухая смесь, пигменты через питатель (на рисунке не показан) и загрузочный люк 6 попадает в смесительную камеру 5, имеющую небольшой диаметр во избежание возникновения чрезмерных нагрузок на подшипниковые узлы. Происходит заполнение материалом на одну треть объема смесительной камеры 5 через загрузочный люк 6. После закрытия загрузочного люка 6 смесительная камера 5 приводится во вращение относительно двух горизонтальных осей 3 и 7. Сферическая форма смесительной камеры 5 и варьирование частот вращения посредством передач 4, 8, 9 целесообразны для устранения застойных зон загрузки и повышения эффективности перемешивания, так как при определенном соотношении частот возникает оптимальная для данного материала траектория движения загрузки. Это способствует увеличению площади контактирующих поверхностей, количества взаимодействий и диффузии материалов, что позволит сократить цикл перемешивания. Рабочая фаза заканчивается остановкой привода вращения 1 через определенный интервал времени и разгрузкой смесительной камеры 5 через загрузочный люк 6.
Эффективная выгрузка готовых смесей может производиться путем установки под смесительной камерой 5 стационарного разгрузочного узла.
Цикл перемешивания частиц материала может варьироваться как для разных материалов, так и для получения заданного качества перемешивания смеси на основании заранее проведенных экспериментов. Это позволит варьировать экономическую целесообразность предлагаемого устройства для перемешивания материалов.