Смеситель для вязких композиций
MIXER FOR VISCOUS COMPOSITIONS

Изобретение относится к устройству для смешивания вязких композиций и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической, строительной и других отраслях промышленности.
Известен смеситель для вязких композиций, содержащий цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана с размещенным внутри него перемешивающим устройством с валом и приводом перемещения, и крышку, при этом перемешивающее устройство выполнено в виде поршня с радиальными отверстиями, установленного по скользящей посадке относительно внутренних стенок цилиндрического корпуса, а вал установлен с возможностью возвратно-поступательного движения, жестко прикреплен к поршню и центрируется подшипником скольжения, установленным в крышке (Патент РФ на полезную модель №134820, опубл. 27.11.2013 г.).
Однако недостатком данного устройства является низкая производительность работы из-за отсутствия разгрузочного устройства.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является смеситель для вязких композиций, содержащий цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана с размещенным внутри него перемешивающим устройством с валом и приводом перемещения, и крышку, при этом перемешивающее устройство выполнено в виде поршня с радиальными отверстиями, установленного по скользящей посадке относительно внутренних стенок цилиндрического корпуса, а вал установлен с возможностью возвратно-поступательного движения, жестко прикреплен к поршню и центрируется подшипником скольжения, установленным в крышке, при этом над поршнем подвижно расположена заглушка радиальных отверстий, а на дне стакана расположено разгрузочное отверстие (Патент РФ на изобретение №2563014, опубл. 10.09.2015 г.).
Недостатком данного устройства является низкая производительность работы из-за несовершенства конструкции разгрузочного устройства, так как заглушка выполнена в виде цилиндров, которые недостаточно плотно перекрывают радиальные отверстия в поршне при разгрузке смесителя. Кроме того, цилиндры быстро изнашиваются и недостаточно точно центрируются относительно радиальных отверстий.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение производительности работы смесителя.
Техническая задача совпадает с техническим результатом.
Решение технической задачи достигается тем, что в предлагаемом смесителе для вязких композиций, содержащем цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана с размещенным внутри него перемешивающим устройством с валом и приводом перемещения, и крышку, при этом перемешивающее устройство выполнено в виде поршня с радиальными отверстиями, установленного по скользящей посадке относительно внутренних стенок цилиндрического корпуса, а вал установлен с возможностью возвратно-поступательного движения, жестко прикреплен к поршню и центрируется подшипником скольжения, установленным в крышке, при этом над поршнем подвижно расположена заглушка радиальных отверстий, а на дне стакана расположено разгрузочное отверстие, согласно изобретению заглушка радиальных отверстий выполнена в виде металлического диска, присоединенного подвижно к поверхности поршня, на металлическом диске расположены отверстия, оси которых выполнены с возможностью смещения по окружности, которое обеспечивает то перекрытие радиальных отверстий диском во время разгрузки, то совмещение отверстий во время процесса перемешивания вязкой композиции, при этом диаметр отверстий выполнен двух размеров, при большем из которых, когда перекрыты отверстия с меньшим диаметром, выполняют предварительное смешивание композиции, а при меньшем диаметре, когда перекрыты отверстия с большим диаметром, выполняют окончательное более качественное смешивание.
Выполнение заглушки радиальных отверстий в виде металлического диска, присоединенного подвижно к поверхности поршня, на металлическом диске расположены отверстия, оси которых выполнены с возможностью смещения по окружности, которое обеспечивает то перекрытие радиальных отверстий диском во время разгрузки, то совмещение отверстий во время процесса перемешивания вязкой композиции, что обеспечивает надежную блокировку радиальных отверстий, что позволяет повысить производительность за счет увеличения скорости разгрузки смеси и увеличения давления на поршень.
Выполнение диаметра отверстий двух размеров, при большем из которых, когда перекрыты отверстия с меньшим диаметром, выполняют предварительное смешивание композиции, а при меньшем диаметре, когда перекрыты отверстия с большим диаметром, выполняют окончательное более качественное смешивание позволяет повысить качество смешивания композиции за счет ступенчатости работы. Величину диаметров как большего, так и меньшего определяют экспериментально. Отношение их размеров подбирают из условия 2:1, или 3:1.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид смесителя для вязких композиций. При этом справа на поршне показан вариант с отверстиями большего диаметра, а слева - вариант отверстий с меньшим диаметром во время процесса смешивания композиции.
Смеситель для вязких композиций содержит цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана 1, с размещенным внутри него перемешивающим устройством с валом 2 и приводом перемещения (не показан). Стакан 1 имеет крышку 3. Перемешивающее устройство выполнено в виде поршня 4 с радиальными отверстиями 5 большего диаметра и радиальными отверстиями 10 меньшего диаметра. Поршень 4 установлен по скользящей посадке относительно внутренних стенок цилиндрического корпуса (стакана 1), при этом вал 2 выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения, жестко прикреплен к поршню 4 и центрируется подшипником скольжения 6 установленном в крышке 3.
Над поршнем 4 подвижно расположена заглушка радиальных отверстий, которая выполнена в виде металлического диска 7 присоединенного подвижно к поверхности поршня 4, штоком 8. На металлическом диске 7 расположены отверстия 9, оси которых выполнены с возможностью смещения по окружности, что обеспечивает то перекрытие радиальных отверстий 5, 10 металлическим диском 7 во время разгрузки, то совмещение отверстий 9 с радиальными отверстиями 5 во время процесса перемешивания вязкой композиции.
При этом диаметр отверстий выполнен двух размеров, при большем из которых, когда перекрыты отверстия с меньшим диаметром 10, выполняют предварительное смешивание композиции, а при меньшем диаметре 10, когда перекрыты отверстия с большим диаметром 5, выполняют окончательное более качественное смешивание. На металлическом диске 7 расположены отверстия, оси которых выполнены с возможностью смещения по окружности, которое обеспечивает то перекрытие радиальных отверстий диском во время разгрузки, то совмещение отверстий во время процесса перемешивания вязкой композиции, при этом диаметр отверстий выполнен двух размеров, когда открыты отверстия с большим диаметром и перекрыты отверстия с меньшим диаметром, выполняют предварительное смешивание композиции, когда перекрыты отверстия с большим диаметром, выполняют окончательное более качественное смешивание.
На дне стакана расположено разгрузочное отверстие 11, которое снабжают клапаном (не показан).
Смеситель вязких композиций работает следующим образом.
Смешиваемый материал, например эпоксидная смола и порошкообразные наполнители (фторопласт, графит, рубленое стекловолокно) в требуемых соотношениях загружают в стакан 1. Затем закрывают стакан 1 крышкой 3 и включают возвратно-поступательное движение вала 2. Качество перемешивания достигается за счет циркуляции смеси в вертикальной плоскости за счет прохождения смеси через радиальные отверстия 5 в поршне 4 сначала через отверстия с большим диаметром 5. Продолжительность перемешивания с каждым из вариантов диаметра отверстий устанавливают экспериментально, в зависимости от объема и вязкости смешиваемых материалов.
После получения однородной смеси поршень 4 располагают в верхней точке стакана 1 и с помощью заглушки - диска 7, блокируют радиальные отверстия 5 и 10. При этом диск 7 поворачивают с помощью штока 8, а оси отверстий 9 и 5 размыкаются и радиальные отверстия 5 перекрывают телом диска 7. С помощью диска 7 посредством штока 8 смесь выпрессовывают через разгрузочное отверстие 11 и цикл перемешивания повторяют. Использование заглушки в виде дика 7 с перекрывающими отверстиями обеспечивает надежное перекрытие всех радиальных отверстий 5 и 10, исключает рассоединение их во время вертикального перемещения поршня 4 и диска 7 при выгрузке композиции из стакана 1.
Предлагаемая конструкция является высокопроизводительной и обеспечивает качественное перемешивание и быструю разгрузку смеси по сравнению с аналогами за счет того, что заглушка в виде диска надежно перекрывает радиальные отверстия и исключает утечку композиции.