УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ
MORTAR PRODUCTION PLANT

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей.
Известен бетоносмеситель (а.с. №1199622, кл. B28C 5/14, 1982 г.), содержащий корпус с загрузочным и выгрузочным отверстиями и с рабочим перемешивающим органом, продольно в нем расположенным и снабженным вибролотком под выгрузочным отверстием.
Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность взаимодействия компонентов растворов и бетонных смесей, ограниченные технологические возможности.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является бетоносмеситель (патент РФ №2044643, кл. B28C 5/18, 1995 г.), содержащий снабженный приводом корпус в виде соединенных между собой элементов с образованием многогранной наружной и внутренней поверхностей.
Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность взаимодействия компонентов растворов или бетонных смесей, ограниченные технологические возможности.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей за счет придания компонентам растворов или бетонных смесей сложного пространственного движения и повышение интенсивности приготовления растворов.
Техническое решение достигается тем, что в 1 варианте установки для приготовления растворов, содержащей снабженный приводом корпус в виде соединенных между собой элементов с образованием многогранной наружной и внутренней поверхностей, согласно изобретению корпус выполнен в виде ломаного спиральной формы тоннеля с прерывистыми зигзагообразной формы ломаными винтовыми линиями по его периметру с треугольным поперечным проходным сечением из секций, каждая из которых смонтирована из прямоугольника и двух одинаковых трапеций, нижние основания которых равны боковой стороне прямоугольника, а верхние основания трапеций равны друг другу, при этом боковые стороны трапеций равны остальным двум сторонам прямоугольника с образованием по торцам секций, наклоненных в разные стороны и к оси секции торцевых отверстий в виде равносторонних треугольников, при этом каждая последующая секция повернута относительно предыдущей секции на угол, соответствующий повороту на его одну сторону так, что оси секций наклонены к оси корпуса под острым углом из условия их пересечения, причем корпус размещен на станине посредством введенной в устройство рамы с пневмобаллонами, по 2-му варианту в установке для приготовления растворов, содержащей снабженный приводом корпус в виде соединенных между собой элементов с образованием многогранной наружной и внутренней поверхностей, согласно изобретению корпус выполнен в виде ломаного спиральной формы тоннеля с прерывистыми зигзагообразной формы ломаными винтовыми линиями по его периметру с прямоугольным поперечным проходным сечением из секций, каждая из которых смонтирована из большого и малого прямоугольников и двух одинаковых трапеций, нижние основания которых равны боковой стороне большого прямоугольника, а верхние основания равны боковой стороне малого прямоугольника, при этом боковые стороны трапеций равны остальным двум сторонам большого и малого прямоугольников с образованием по торцам секций квадратов, наклоненных в разные стороны к оси секции, причем квадрат каждой последующей секции повернут относительно квадрата предыдущей секции на угол, соответствующий повороту на его одну сторону так, что оси секции наклонены к оси корпуса под острым углом из условия их пересечения, причем корпус размещен на станине посредством введенной в устройство рамы с пневмобаллоном.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне установки для приготовления растворов.
Новизна заключается в том, что центры симметрии внутренней поверхности корпуса в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения корпуса, что нарушает стационарность движения частиц компонентов растворов или бетонных смесей и расширяет технологические возможности.
Новизна усматривается также в том, что оси секций корпуса - пересекающиеся прямые - и они расположены не только к оси вращения корпуса под углом, но и друг к другу, что нарушает стационарность движения компонентов растворов и интенсифицирует процесс их приготовления.
Новизна заключается также в том, что, так как положение поперечного сечения корпуса вместе с расположенными в них компонентами растворов меняется относительно друг друга и меняется расстояние этих масс порций растворов относительно оси вращения корпуса, то имеет место интенсификация приготовления растворов.
Новизна усматривается также в том, что в местах соединения секций поперечное сечение корпуса меняется от треугольника или прямоугольника к многоугольнику и вновь к треугольнику или прямоугольнику, то имеет место усложнение траектории движения компонентов растворов, что интенсифицирует процесс приготовления растворов.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что расширяются технологические возможности за счет придания компонентам растворов сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, возбуждаемых за счет геометрии корпуса при ассиметричном движении масс компонентов растворов в результате нарушения стационарности движения их потоков геометрической спиральной формой корпуса, их взаимным расположением относительно друг другу и к оси вращения.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет выполнения корпуса из секций, элементы которых при монтаже корпуса смонтированы под некоторыми углами не только друг к другу, но и к оси вращения, и поэтому они, работая как полки, захватывают порции частиц компонентов растворов и направляют их навстречу не только друг другу, но противоположным стенкам вращающегося корпуса. Поэтому интенсивность и активность смешивания частиц компонентов растворов и с водой затворения возрастает, увеличиваются технологические возможности установки для приготовления растворов.
Новизна обусловлена тем, что, так как площадь, форма и размеры проходного сечения корпуса по его длине меняется от загрузки к выгрузке, то интенсифицируется процесс их смешивания, увеличивается не только активность взаимодействия частиц компонентов друг с другом и со стенками корпуса, но и изменяется частота их взаимодействия и амплитуда движения друг с другом в результате увеличиваются технологические возможности установки для приготовления растворов.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где для 1-го варианта изобретения на фиг.1 изображена установка для приготовления растворов с торцевыми отверстиями корпуса треугольной формы, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - корпус установки для приготовления растворов с торцевыми отверстиями треугольной формы, вид спереди; на фиг.4 - корпус установки для приготовления растворов с торцевыми отверстиями треугольной формы, вид сверху; на фиг.5 - корпус установки для приготовления растворов с торцевыми отверстиями треугольной формы, вид по стрелке А на фиг.3; на фиг.6 - одна из секций корпуса с торцевыми отверстиями треугольной формы, наглядное изображение; на фиг.7 - схема присоединения секций друг к другу при сборке корпуса установки для приготовления раствора; на фиг.8 - схема расположения осей секций корпуса с торцевыми отверстиями треугольной формы, вид спереди; на фиг.9 - схема расположения осей корпуса с торцевыми отверстиями треугольной формы, вид сверху; для 2-го варианта изобретения на фиг.10 изображена установка для приготовление растворов с торцевыми отверстиями корпуса прямоугольной формы, общий вид; на фиг.11 - разрез Б-Б на фиг.10; на фиг.12 - корпус установки для приготовления растворов с торцевыми отверстиями прямоугольной формы, вид спереди; на фиг.13 - корпус установки для приготовления растворов с торцевыми отверстиями прямоугольной формы, вид сверху; на фиг.14 - корпус установки для приготовления растворов с торцевыми отверстиями прямоугольной формы, вид по стрелке Б на фиг.12; на фиг.15 - одна из секций корпуса с торцевыми отверстиями прямоугольной формы, наглядное изображение; на фиг.16 - схема расположения осей корпуса с торцевыми отверстиями прямоугольной формы, вид спереди; на фиг.17 - схема расположения осей корпуса с торцевыми отверстиями прямоугольной формы, вид сверху.
Установка для приготовления растворов (фиг.1, 2) по 1-му варианту состоит из корпуса 1, загрузочного 2, разгрузочного 3 приспособлений и привода (не показан). Корпус 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 корпуса 1. Загрузочное приспособление 2, подшипниковые опоры 6 и 7, со смонтированным в них корпусом 1, закреплены на раме 9. Рама 9 размещена на четырех пневмобалоннах 10, которые закреплены на станине 11. Установка для приготовления растворов снабжена трубопроводом 12 для подачи воды затворения на расстояние L от входного отверстия корпуса 1.
2
1
2
1
2
1
Корпус 1 (фиг.1-5) выполнен в виде ломаного, спиральной формы тоннеля с треугольным проходным сечением, смонтирован из секций 13 (фиг.3, 4). Каждая секция 13 смонтирована (фиг.6) из одного прямоугольника 14 и двух боковых трапеций 15 и 16, нижние основания которых равны боковой стороне прямоугольника 14, а верхние основания трапеций 15 и 16 равны друг другу, причем остальные свободные две стороны прямоугольника 14 равны боковым сторонам трапеций 15 и 16 с образованием по торцам секций торцевых отверстий в виде равносторонних треугольников, наклоненных в разные стороны и к оси секций. При сборке корпуса 1 (фиг.7) каждая последующая секция повернута относительно предыдущей секции на угол, соответствующий повороту на одну сторону треугольника (фиг.7), таким образом, чтобы оси секций были наклонены друг к другу из условия их пересечения. На фиг.7 утолщенной стрелкой показан поворот секции «В» на одну сторону треугольника торцевого отверстия вокруг своей оси и перемещение этой секции для присоединения к секции «А». При этом сторона 1 секции «В» присоединяется в стороне 2 секции «А», сторона 2 секции «В» присоединяется в стороне 3 секции «А», сторона 3 секции «В» присоединяется в стороне 1 секции «А». Таким образом, при монтаже корпуса 1 каждая секция 13, поворачивается относительно предыдущей секции на угол, соответствующий повороту секции на ее одну сторону так, что оси секций наклонены друг к другу из условия их пересечения.
В результате соединения секций образуется корпус 1 (фиг.3, 4) в виде ломаного спиральной формы тоннеля, с треугольным проходным сечением и с прерывистыми ломаными винтовыми линиями по периметру 17-18-19, 20-21-22, 23-24-25.
При монтаже корпуса 1 и повороте секций 13 по часовой стрелке образуется корпус с правым направлением спиральной формы тоннеля, с правым направлением прерывистых винтовых ломаных линий. На фиг.8, 9 направление движения компонентов растворов от загрузки к выгрузке показано пунктирной линией со стрелками, параллельными осям секций. При монтаже корпуса и повороте секций 13 против часовой стрелке образуется корпус с левым направлением спиральной формы тоннеля, с левым направлением прерывистых винтовых ломаных линий.
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
Оси секций, в том числе: ось i-i первой секции (фиг.8, 9), к которой присоединена вторая секция с осью i-i, затем присоединена третья секция с осью i-i, потом присоединена четвертая секция с осью i-i, затем присоединена пятая секция с осью i-i и так далее, пересекаются друг с другом.
Установка для приготовления растворов (фиг.10, 11) по 2-му варианту состоит из корпуса 1, загрузочного 2, разгрузочного 3 приспособлений и привода (не показан). Корпус 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 корпуса 1. Загрузочное приспособление 2, подшипниковые опоры 6 и 7, со смонтированным в них корпусом 1, закреплены на раме 9. Рама 9 размещена на четырех пневмобалоннах 10, которые закреплены на станине 11. Установка для приготовления растворов снабжена трубопроводом 12 для подачи воды затворения на расстояние L от входного отверстия корпуса 1.
Корпус 1 (фиг.10-14) выполнен в виде ломаного, спиральной формы тоннеля с прямоугольным проходным сечением, смонтирован из секций 26 (фиг.12, 13). Каждая секция 26 смонтирована (фиг.15) из двух прямоугольников большого 27, малого 28 и двух боковых трапеций 29 и 30, нижние основания которых равны боковой стороне прямоугольника 27, а верхние основания трапеций 29 и 30 равны боковой стороне малого прямоугольника 28, при этом остальные свободные две стороны прямоугольников 27 и 28 равны боковым сторонам трапеций 29 и 30. При монтаже секции из двух прямоугольников и двух трапеций образуются по торцам секций квадраты, наклоненные в разные стороны к оси секции.
При сборке корпуса 1 каждая последующая секция повернута относительно предыдущей секции на угол, соответствующий повороту на одну сторону квадрата таким образом, чтобы оси секций были наклонены друг к другу из условия их пересечения (фиг.16, 17). Таким образом, при монтаже корпуса 1 каждая секция 26 поворачивается относительно предыдущей секции на угол, соответствующий повороту секции на ее одну сторону так, что оси секций наклонены друг к другу из условия их пересечения.
В результате соединения секций образуется корпус 1 (фиг.12, 13) в виде ломаного спиральной формы тоннеля с прямоугольным проходным сечением и с прерывистыми ломаными винтовыми линиями по периметру 31-32-33, 34-35-36, 37-38-39.
При монтаже корпуса 1 и повороте секций 26 по часовой стрелке образуется корпус с правым направлением спиральной формы тоннеля с правым направлением прерывистых винтовых ломаных линий. На фиг.16, 17 направление движения компонентов растворов показано стрелками, параллельными осям секций.
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
Оси секций, в том числе: ось i-i первой секции (фиг.16, 17), к которой присоединена вторая секция с осью i-i, затем присоединена третья секция с осью i-i, потом присоединена четвертая секция с осью i-i, затем присоединена пятая секция с осью i-i и так далее пересекаются друг с другом.
Установка для приготовления раствора по 1-му варианту работает следующим образом.
Корпус 1 через загрузочное устройство 2 заполняется непрерывным потоком компонентами растворов или бетонных смесей (цементом и инертными - песок, гравий и т.п.). При вращении корпуса 1 компонентам растворов или бетонных смесей сообщается сложное пространственное движение с наложением колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, возбуждаемых за счет геометрии корпуса 1 при асимметричном движении масс загрузки и возникновения дебаланса в результате нарушения стационарности движения потоками компонентов растворов или бетонных смесей геометрической формой секций, их взаимным расположением относительно друг друга и к оси вращения. При этом центры симметрии внутренней поверхности корпуса 1 в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения, что нарушает стационарность движения частиц компонентов растворов или бетонных смесей. Благодаря одновременному воздействию сложно пространственного движения компонентов растворов или бетонных смесей и низкочастотным их колебаниям повышается смешиваемость компонентов растворов или бетонных смесей, их интенсивность взаимодействия между собой и со стенками корпуса 1. Массы компонентов растворов или бетонных смесей, смешиваясь в сухом состоянии, перемещаются внутри корпуса 1 от загрузки к выгрузке на расстоянии L, где посредством трубопровода 12 подается вода затворения. При дальнейшем перемещении компонентов растворов и бетонных смесей происходит процесс их затворения и приготовления. Готовые растворы или бетонные смеси через втулку 5 выгружаются в разгрузочное приспособление 3.
Технико-экономические преимущества возникают за счет придания компонентам растворов или бетонных смесей сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкости взаимодействия компонентов растворов или бетонных смесей между собой, со стенками корпуса 1 и расширяет технологические возможности.
Установка для приготовления раствора по 2-му варианту работает следующим образом.
Корпус 1 через загрузочное устройство 2 заполняется непрерывным потоком компонентов растворов или бетонных смесей (цементом и инертными - песок, гравий и т.п.). При вращении корпуса 1 компонентам растворов или бетонных смесей сообщается сложное пространственное движение с наложением колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, возбуждаемых за счет геометрии корпуса 1 при асимметричном движении масс загрузки и возникновения дебаланса в результате нарушения стационарности движения потоками компонентов растворов или бетонных смесей геометрической формой секций, их взаимным расположением относительно друг друга и к оси вращения. При этом центры симметрии внутренней поверхности корпуса 1 в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения, что нарушает стационарность движения частиц компонентов растворов или бетонных смесей. Благодаря одновременному воздействию сложно пространственного движения компонентов растворов или бетонных смесей и низкочастотным их колебаниям повышается смешиваемость компонентов растворов или бетонных смесей, их интенсивность взаимодействия между собой и со стенками корпуса 1. Массы компонентов растворов или бетонных смесей, смешиваясь в сухом состоянии, перемещаются внутри корпуса 1 от загрузки к выгрузке на расстоянии L, где посредством трубопровода 12 подается вода затворения. При дальнейшем перемещении компонентов растворов и бетонных смесей происходит процесс их затворения и приготовления. Готовые растворы или бетонные смеси через втулку 5 выгружаются в разгрузочное приспособление 3.
Технико-экономические преимущества возникают за счет придания компонентам растворов или бетонных смесей сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкости взаимодействия компонентов растворов или бетонных смесей между собой, со стенками корпуса 1 и расширяет технологические возможности.