МАШИНА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ
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 В01F 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 В01F 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.
Недостатком известного устройства является недостаточная производительность из-за слабой энергоемкости, мощности и частоты взаимодействия потоков перерабатываемого сырья, ограниченные технологические возможности.
Техническим решением является расширение технологических возможностей.
Техническое решение достигается тем, что в машине для
приготовления лакокрасочной продукции, содержащей снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, выполненный из секций, загрузочное и разгрузочное приспособления, привод, смеситель выполнен с винтовыми поверхностями конусообразным из последовательно установленных секций, каждая из которых смонтирована из двух пар треугольников, соединенных боковыми сторонами, при этом 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°
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне машины для приготовления лакокрасочной краски.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление смесителя позволяет обеспечить последовательное уплотнение и разрежение потоков перерабатываемого сырья по мере продвижение их от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности и повышает эффективность.
Новизна предложения заключается в том, что за счет увеличения проходного сечения смесителя от загрузки к выгрузке, т.е. условно конической формы смесителя, нарушается стационарность движения 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 компонентов лакокрасочной продукции, но и интенсифицирует процесс приготовления лакокрасочной продукции за счет усложнения траекторий их движения внутри смесителя и расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена также тем, что площадь и форма поперечного сечения смесителя изменяется от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения компонентов лакокрасочной продукции по мере их перемещений от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, смеситель снабжен четырьмя ломанными винтовыми линиями основного и одной ломаной винтовой линией противоположного направлений, шаг которых изменяется по длине смесителя и соответственно четырьмя ломанными винтовыми канавками основного и одной винтовой канавкой противоположного направления внутри смесителя, что увеличивает не только скорость перемещений компонентов лакокрасочной продукции от загрузки к выгрузке, но и их частоту взаимодействия друг с другом и со стенками смесителя, увеличивает энергоемкость соударений, производительность и расширяет технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена машина для приготовления лакокрасочной продукции, общий вид; на фиг.2 - одна из секций смесителя; на фиг.3 - схема сборки смесителя; на фиг.4 - смеситель, общий вид; на фиг.5 - вид А на фиг.4.
Машина для приготовления лакокрасочной продукции (фиг.1) состоит из смесителя 1, загрузочного 2 и разгрузочного 3 приспособлений и привода (не показан). Смеситель 1 снабжен втулками 4 и 5 с возможностью вращения в подшипниковых опорах 6 и 7. Носок 8 загрузочного приспособления 2 входит в отверстие втулки 4 смесителя 1. Загрузочное приспособление 2, подшипниковые опоры 6 и 7 со смонтированным в них смесителем 1 закреплены на раме 9. Рама 9 подвешена на четырех пневмобалоннах 10, которые закреплены на станине 11. Машина для приготовления лакокрасочной продукции снабжена трубопроводом 12 для подачи жидких компонентов сырья на расстояние L от входного отверстия смесителя 1.
Смеситель 1 выполнен конической формы из последовательно установленных секций (фиг.2), каждая из которых изготовлена в виде смонтированных двух пар треугольников «А» и «В», соединенных боковыми сторонами. Первая пара треугольников «А» выполнена из двух одинаковых равнобедренных треугольников 13 и 14. Вторая пара треугольников «Б» смонтирована из равнобедренного треугольника 15, равного треугольникам 13 и 14 первой пары «А», и равностороннего треугольника 16, стороны которого равны боковым сторонам треугольников 13, 14, 15.
1
2
3
Каждая последующая секция (фиг.3), при сборке смесителя 1, повернута относительно предыдущей на 120°. Например, на фиг.3 секция 17 повернута относительно предыдущей секции 18 на 120° по часовой стрелке, последующая секция 19 повернута относительно предыдущей секции 17 тоже на 120° и т.д. поворот секций 17, 18, 19 для наглядности фиксируется вершинами Д, Д и Д
2
2
2
3
1
11
111
Смеситель 1 (фиг.4, фиг.5) выполнен конусообразным с ломанными винтовыми линиями по периметру переменного по длине смесителя шага с тремя ломаными линиями основного направления с шагом S|, которые показаны на фиг.4 и фиг.5 утолщенными линиями 20-21-22-23-24; 25-26-27-28; 29-30-31-32-33, одной ломанной винтовой линией того же направления с переменным шагом S  (25-21-30); S  (30-26-22-31); S  (31-27-23-32) и т.д., и одной ломаной винтовой линией противоположного направления, тоже с переменным шагом S -28-23-31-26-21.
1
При повороте секций относительно друг друга по часовой стрелке образуется поверхность смесителя с правыми винтовыми линиями основного направления шага S (фиг.4, фиг.5).
1
При повороте секций относительно друг друга против часовой стрелке образуются поверхность смесителя с левыми винтовыми линиями основного направления S (на чертежах не показаны).
Машина для приготовления лакокрасочной продукции работает следующим образом.
Компоненты лакокрасочной продукции в сухом состоянии (сыпучее сырье- пигменты и пленкообразующие) поступают непрерывным потоком в загрузочное приспособление 2 и далее перемещаются внутрь смесителя 1, где смешиваются в сухом состоянии и перемещаются внутри смесителя 1 в сторону выгрузки на расстоянии L. Затем в сухую смесь компонентов сырья лакокрасочной продукции посредством трубопровода 12 подаются компоненты лакокрасочной продукции в жидком состоянии, где под действием взаимонаправленных потоков, которые возникают в результате того, что по периметру смесителя расположены грани разного размера, формы и разнонаправленные по отношению друг к другу, но и к оси вращения, происходит смешивание, диспергирование и приготовление краски, а затем вывод ее в разгрузочное приспособление 3. При этом при вращении смесителя 1 частицам сырья сообщается сложное пространственное движение с наложением колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, возбуждаемых за счет геометрии смесителя 1 при ассиметричном движении потоков сырья и возникновения дебаланса в результате нарушения стационарности их движения геометрической формой секций, их взаимным расположением относительно друг друга и оси вращения. При этом центры симметрии внутренней поверхности смесителя 1 в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения смесителя 1, что нарушает стационарность движения частиц компонентов сырья - пигментов и пленкообразующих. Наличие по периметру четырех винтовых ломанных линий основного направления и одной ломанной винтовой линий противоположного направления с различным шагом винтовых линий усложняет траектории движения компонентам лакокрасочной продукции, расширяет технологические возможности.
Благодаря одновременному воздействию сложно пространственного движения компонентов сырья и низкочастотным их колебаниям повышается их смешиваемость возрастает их интенсивность взаимодействия между собой и со стенками смесителя 1. При вращении смесителя 1 массы частиц сырья поднимаются на определенное расстояние по ходу вращения и бросаются стенками смесителя 1 навстречу друг другу, что обеспечивает активацию приготовления лакокрасочной продукции путем их перемешивания и транспортировки в горизонтальном направлении, производится процесс их диспергирования, активизируя таким образом процесс движения от загрузки к выгрузке. Готовая лакокрасочная продукция через втулку 5 выгружается в разгрузочное приспособление 3.
Предлагаемое конструктивное оформление вращающегося смесителя позволяет обеспечить последовательное уплотнение и разрежение масс перерабатываемого сырья, а также продвижение их от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности и повышает эффективность и, так как смеситель 1 выполнен условно конической формы, то увеличивается его эксцентриситет относительно оси вращения, что обеспечивает, без вибрактиватора, возбуждение колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях подвешенной на баллонах рамы с вращающимся смесителем 1, которые передаются перемещающимся от загрузки к выгрузки массам перерабатываемого сырья, что обеспечивает повышение интенсивности приготовления лакокрасочной продукции и расширяет технологические возможности. Причем, так как центры симметрии внутренней поверхности симметрии 1 в каждом его элементе поперечного сечения по длине смещены относительно оси вращения, то нарушается стационарность движения потоков масс перерабатываемого сырья, расширяются технологические возможности. Элементы, из которых собран вращающийся смеситель 1, разные по площади, по размерам и конфигурации, поэтому интенсивность процесса приготовления лакокрасочной продукции возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают разные по объему порции масс перерабатываемого сырья и направляют их навстречу друг другу, нарушая таким образом стационарность их движения, повышая интенсивность их взаимодействия, расширяют технологические возможности. При дальнейшем перемещении масс перерабатываемого сырья и прохождении ими расстояния от начала загрузки к выгрузке происходит процесс приготовления лакокрасочной продукции, которая через втулку 5 выгружается в разгрузочное приспособление 3.
Технико-экономические преимущества возникают за счет придания компонентов сырья - пигментам и пленкообразующим сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость их взаимодействия между собой, со стенками смесителя 1 и расширяет технологические возможности. Так как по длине смесителя 1 размеры поперечного сечения, форма и расположение, центр симметрии меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц сырья, т.е. имеет место повышение интенсивности взаимодействия частиц сырья, расширение технологических возможностей.
Технико-экономические преимущества возникают также за счет того, что увеличивается интенсивность взаимодействия компонентов сырья (пигментов и пленкообразующих) из-за наличия на внутренней поверхности смесителя ломанных канавок, что нарушает стационарность движения потоков перерабатываемого сырья, повышает интенсивность смешивания, диспергирования и приготовления лакокрасочной продукции предлагаемой машины для приготовления лакокрасочной продукции, расширяет технологические возможности.