ВИБРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ
VIBRATION MACHINE FOR MANUFACTURING OF VARNISH-AND-PAINT PRODUCTS

Изобретение относится к устройствам для приготовления продукции во встряхивающих, качающихся и вибрирующих устройствах и может быть применено в лакокрасочной промышленности.
Известен роторный смеситель диспергатор (а.с. СССР №1673184, кл. МКИ B01F 9/02, 1989), содержащий смеситель, выполненный из секций, смонтированных из плоских элементов в виде треугольников, расположенных под углом к линии транспортирования, загрузочное и разгрузочное приспособление.
Недостатком известного устройства является недостаточная производительность из-за слабой энергоемкости, мощности и частоты взаимодействия потоков перерабатываемого сырья, ограниченные технологические возможности.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для приготовления лакокрасочной продукции (патент №1783991, кл. МКИ B01F 11/00, 1992), содержащее снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, выполненный из секций, изготовленных из двух прямоугольников и двух параллелограммов, соединенных попарно своими боковыми сторонами, при этом секции соединены между собой оставшимися свободными сторонами.
Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности и необходимость наклона установки для перемещения потоков сырья от загрузки к выгрузке, большие габариты по длине.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, придание потокам сырья продольного движения без наклона всей установки и сокращение габаритов по длине.
Техническое решение достигается тем, что в вибрационной установке для приготовления лакокрасочной продукции, содержащей снабженный упругими элементами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, средства загрузки и выгрузки, смеситель выполнен в виде закрытого со всех сторон короба, с расположенными поярусно друг под другом и соединенными жестко в единую технологическую цепочку винтовыми пустотелыми поверхностями, вибровозбудителем, при этом каждая винтовая пустотелая поверхность выполнена конусообразной, из последовательно установленных секций, каждая из которых смонтирована из двух пар треугольников, соединенных боковыми сторонами, причем первая пара выполнена из одинаковых равнобедренных треугольников, а вторая пара выполнена из равнобедренного треугольника, равного равнобедренному треугольнику первой пары, и равностороннего треугольника, стороны которых равны боковой стороне равнобедренного треугольника, причем каждая последующая секция повернута относительно предыдущей на 120°, при этом конусность каждой нижележащей винтовой пустотелой поверхности противоположна конусности предыдущей винтовой пустотелой поверхности.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне вибрационной установки для приготовления лакокрасочной продукции.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что при работе вибровозбудителя частицы компонентов лакокрасочной продукции совершают циркуляционное движение внутри жестко закрепленных в вибрирующем корпусе винтовых поверхностях в плоскостях, перпендикулярных их горизонтальным осям, получают дополнительное движение от внутренних поверхностей многоугольной формы, что интенсифицирует процесс приготовления лакокрасочной продукции.
Новизна заключается также в том, что под воздействием возмущающих сил вибратора через стенки короба частицы компонентов лакокрасочной продукции совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии винтовых поверхностей, при этом винтовые поверхности изменяют и придают дополнительно движение частицам компонентов лакокрасочной продукции, обеспечивают повышение производительности, а также перемещают их от загрузки к выходным отверстиям.
Новизна обусловлена тем, что благодаря внутренним винтовым поверхностям многоугольной формы по периметру винтовой поверхности не только обеспечивается перемещение частиц компонентов лакокрасочной продукции от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении установки, но и расширяются технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что винтовая поверхность выполнена конусообразной, что расширяет технологические возможности и упрощает изготовление.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что при работе вибровозбудителя частицы частиц компонентов лакокрасочной продукции, совершающие циркуляционное движение внутри жестко закрепленных в вибрирующем корпусе винтовых поверхностей в плоскостях, перпендикулярных их горизонтальным осям, получают дополнительное движение от внутренних поверхностей треугольной формы, что повышает производительность приготовления лакокрасочной продукции, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что под воздействием возмущающих сил вибратора через стенки короба частицы компонентов лакокрасочной продукции совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии винтовых поверхностей, при этом винтовые поверхности треугольной формы изменяют и придают дополнительно движение частицам компонентов лакокрасочной продукции, обеспечивают повышение производительности, а также перемещают их от загрузки к выгрузке.
Новизна заключается в том, что такое конструктивное оформление винтовой поверхности позволяет обеспечить осевое перемещение частиц компонентов лакокрасочной продукции от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси винтовой поверхности, что упрощает эксплуатацию в связи с отсутствием уклона винтовой поверхности.
Новизна заключается в том, что благодаря ломанным внутренним винтовым карманам треугольной формы векторы скорости движения частиц компонентов лакокрасочной продукции при транспортировке их от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует повышению производительности и расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что внутри винтовой поверхности образованы винтовые поверхности в виде ломанных перфорированных карманов треугольной формы, что повышает производительность приготовления лакокрасочной продукции и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что при одном и том же диаметре винтовых поверхностей в предлагаемой конструкции длина пути прохождения частиц компонентов лакокрасочной продукции по сравнению с известными конструкциями винтовой поверхности значительно больше, что представляет возможность сократить габариты винтовой поверхности как по длине, так и по диаметру, а также способствует повышению производительности и расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается в том, что за счет увеличения проходного сечения винтовой поверхности от загрузки к выгрузке, т.е. условно конической формы винтовой поверхности, нарушается стационарность движения частиц компонентов лакокрасочной продукции и расширяются технологические возможности.
Новизна усматривается также в том, что шаг винтовых линий увеличивается от загрузки к выгрузке, что не только обеспечивает повышение скорости продольного перемещения частиц компонентов лакокрасочной продукции, но и интенсифицирует процесс приготовления лакокрасочной продукции за счет усложнения траекторий движения частиц компонентов лакокрасочной продукции внутри винтовой поверхности и расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена также тем, что площадь и форма поперечного сечения винтовой поверхности изменяется от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения частиц компонентов лакокрасочной продукции по мере их перемещений от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, что винтовая поверхность снабжена четырьмя ломаными винтовыми линиями основного и одной ломаной винтовой линией противоположного направлений, шаг которых изменяется по длине винтовой поверхности и соответственно четырьмя ломанными винтовыми канавками основного и одной винтовой канавкой противоположного направления внутри винтовой поверхности, что увеличивает не только скорость перемещений частиц компонентов лакокрасочной продукции от загрузки к выгрузке, но и их частоту взаимодействия друг с другом и со стенками винтовой поверхности, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц компонентов лакокрасочной продукции, производительность и расширяет технологические возможности.
На фиг. 1 изображена вибрационная установка для приготовления лакокрасочной продукции; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - одна из трех винтовых поверхностей, общий вид; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 4; на фиг. 6 - секция винтовой поверхности; на фиг. 7 - схема сборки винтовой поверхности.
Вибрационная установка для приготовления лакокрасочной продукции (фиг. 1, фиг. 2) состоит из средства для загрузки 1, средства для разгрузки 2, короба 3, установленного с помощью упругих элементов 4 на основании 5. В нижней части короба 3 смонтирован вибровозбудитель 6. Вибрационная установка для приготовления лакокрасочной продукции снабжена емкостью 7 для приема готовой лакокрасочной продукции. В коробе 3, выполненном закрытым со всех сторон, смонтированы друг под другом и соединены в единую технологическую цепочку винтовые поверхности 8, 9, 10.
Винтовые поверхности 8, 9, 10 выполнены конусными, изготовлены пустотелыми, одна из которых, например 8, представлена на фиг. 4 и фиг. 5.
Конусность каждой нижележащей винтовой поверхности противоположна конусности предыдущей винтовой поверхности.
Направление винтовых линий каждой из поярусно ниже установленных винтовых поверхностей противоположно направлению винтовых линий смонтированной выше винтовой поверхности, например направление винтовых линий винтовой поверхности 9 противоположно направлению винтовых линий винтовой поверхности 8, а направление винтовых линий винтовой поверхности 10 противоположно направлению винтовых линий винтовой поверхности 9 (фиг. 1).
Поэтому при работе вибрационной установки для приготовления лакокрасочной продукции обеспечивается непрерывное перемещение частиц компонентов лакокрасочной продукции от загрузки к выгрузке.
Патрубок загрузочного устройства 1 вмонтирован во входное отверстие винтовой поверхности 8. Выходное отверстие 11 винтовой поверхности 8 закрыто крышкой 12, которая перекрывает одновременно и входное отверстие 13 винтовой поверхности 9 и обеспечивает перемещение потоков частиц компонентов лакокрасочной продукции из верхней (первой) винтовой поверхности 8 в нижележащую (вторую) винтовую поверхность 9, а именно из выходного отверстия 11 винтовой 8 во входное отверстие 13 винтовой поверхности 9. Выходное отверстие 14 второй винтовой поверхности 9 закрыто крышкой 15, которая перекрывает одновременно и входное отверстие 16 нижележащей третьей винтовой поверхности 10, обеспечивая передачу потоков частиц компонентов лакокрасочной продукции из второй средней винтовой поверхности 9 в нижнюю, третью, винтовую поверхность 10. Для приема потоков смонтировано под третьей винтовой поверхностью 10 средство для выгрузки 2. Под выходным отверстием 17 третей винтовой поверхности 10 и средства для разгрузки 2 смонтирована емкость 7 для приема готовой лакокрасочной продукции.
1
2
2
2
3
1
11
111
Винтовые поверхности 8, 9, 10, например на фиг. 4 и фиг. 5, показана винтовая поверхность 8, выполненная конусообразной с ломаными винтовыми линиями по периметру, переменного по длине винтовой поверхности 8 шага с тремя ломаными линиями основного направления с шагом S, которые показаны на фиг. 4 и фиг. 5 утолщенными линиями 18-19-20-21-22; 23-24-25-26; 27-28-29-30-31 и одной ломаной винтовой линией того же направления с переменным шагом S  (23-19-28); S  (28-24-20-29); S  (29-25-21-30) и т.д., и одной ломаной винтовой линией противоположного направления, тоже с переменным шагом S (26-21-29-24-19-27).
Винтовая поверхность, например 8 (фиг. 4, фиг. 5), выполнена конической формы из последовательно установленных секций, например 32, 33, 34 (фиг. 7), каждая из которых изготовлена в виде смонтированных двух пар треугольников «А» и «Б» (фиг. 6), соединенных боковыми сторонами. Первая пара треугольников «А» выполнена из двух одинаковых равнобедренных треугольников 35 и 36 (фиг. 6). Вторая пара треугольников «Б» смонтирована из равнобедренного треугольника 37, равного треугольникам 35 и 36 первой пары «А», и равностороннего треугольника 38, стороны которого равны боковым сторонам перфорированного треугольников 35, 36, 37.
1
2
3
Каждая последующая секция (фиг. 7), при сборке винтовой поверхности, повернута относительно предыдущей на 120°. Например, на фиг. 7 секция 33 повернута относительно предыдущей секции 32 на 120° по часовой стрелке, последующая секция 34 повернута относительно предыдущей секции 33 тоже на 120° и т.д., поворот секций 2, 33, 34 на фиг. 7 для наглядности фиксируется вершинами D, D и D.
1
1
При повороте секций относительно друг друга по часовой стрелке образуется винтовая поверхность с правыми винтовыми линиями основного направления шага S (фиг. 4, фиг. 5). При повороте секций относительно друг друга против часовой стрелки образуются винтовая поверхность с левыми винтовыми линиями основного направления S (на чертежах не показаны).
Вибрационная установка для приготовления лакокрасочной продукции работает следующим образом.
Посредством загрузочного устройства 1 внутрь верхней просеивающей поверхности 8 беспрерывно загружаются частицы компонентов лакокрасочной продукции, пигменты и пленкообразующие. Под воздействием возмущающих сил вращающегося вибратора 6, через стенки короба 3 и жестко с ним соединенных винтовых поверхностей 8, 9, 10 частицам сырья частиц компонентов лакокрасочной продукции, пигментам и пленкообразующим передаются возмущающие силы. Частицы сырья под воздействием этих возмущающих сил под влиянием вибрации совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии винтовых поверхностей 8, 9, 10. При этом стенки треугольной формы винтовых поверхностей 8, 9, 10 изменяют и придают дополнительные движения частицам сырья и обеспечивают повышение производительности приготовления лакокрасочной продукции, а также перемещают их от загрузки к выходным отверстиям, например к выходному отверстию 11 винтовой поверхности 8.
Под воздействием вибрации и винтовых линий основного направления по периметру винтовой поверхности 8, а также с помощью крышки 12 частицы сырья перегружаются через отверстие 13 в нижележащую винтовую поверхность 9, по периметру которого расположены винтовые линии, направление которых противоположно направлению винтовых линий верхней винтовой поверхности 8. Под воздействием вибрации и винтовых линий основного направления по периметру винтовой поверхности 9 частицы компонентов лакокрасочной продукции пигментам и пленкообразующим в винтовой поверхности 9 перемещаются к выходному отверстию 14 и посредством крышки 15 перемещаются через входное отверстие 16 во внутреннюю полость винтовой поверхности 10.
При этом частицы компонентов лакокрасочной продукции пигменты и пленкообразующие при движении в винтовых поверхностях 8 и 9 и под воздействием вибрации интенсивно взаимодействуют друг с другом, происходит процесс приготовления лакокрасочной продукции.
Под воздействием вибрации и винтовых линий основного направления по периметру винтовой поверхности 10 практически готовая лакокрасочная продукция - частицы компонентов лакокрасочной продукции, пигменты и пленкообразующие при движении перемещаются вдоль горизонтальной оси и через отверстие 17, а также с помощью разгрузочного устройства 2 выводятся за предел вибрационной установки для приготовления лакокрасочной продукции в емкостью 7 для готовой лакокрасочной продукции.
Технико-экономические преимущества изобретения возникают за счет увеличения производительности, наложения на сложное вращательное движение от вибрации в плоскостях, перпендикулярных горизонтальной оси винтовых поверхностей дополнительного движения, придаваемого стенками треугольной формы винтовых поверхностей, что расширяет технологические возможности. В процессе перемещения частицы сырья и пигменты, и пленкообразующие от загрузки к выгрузке совершают сложное пространственное движение, так как направление их движения под воздействием вибрации изменяется под воздействием стенок треугольной формы винтовых поверхностей, что повышает производительность. Технико-экономические преимущества обеспечиваются также за счет сокращения рабочих площадей, занимаемых вибрационной установкой для приготовления лакокрасочной продукции.