СМЕСИТЕЛЬ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ФОРМОВКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Полезная модель относится к оборудованию для изготовления термостабильных корпусных деталей, преимущественно, металлорежущих станков, из материалов с высокими демпфирующими свойствами на основе минерал-полимерных композитов (МПК).
Оборудование реализует технологический процесс изготовления базовых и корпусных деталей с запрограммированными свойствами (т.е., свойствами, заданными на стадии проектирования) для прецизионного оборудования (например, металлорежущих станков, измерительных устройств, иных приспособлений) из смесей минерал-полимерных композитов (МПК), путем объемного формования указанных изделий с предварительным компьютерным 3D-моделированием изготавливаемых изделий и 2,5 D-моделированием оснастки для формования на основе исходного материала из соответствующих смесей МПК.
Также данное оборудование позволяет осуществлять разнонаправленное векторное управляемое виброуплотнение в процессе формования изделий.
Из уровня техники известен смеситель периодического действия для подготовки исходного материала для формовки соответствующих изделий, включающий:
- основание с двумя стойками для установки подвижной траверсы с автономным приводом ее поворота;
- смесительную чашу с приводом ее вращения вокруг вертикальной оси, в полости которой, эксцентрично оси вращения чаши, размещены лопасти с плужком рабочего органа смесительного средства - мешалки, оснащенного автономным приводом вращения; а также средства автоматического управления технолгическим процессом (RU, №2034109, С1, 1995 г.).
К недостаткам данного известного из уровня техники изобретения следует отнести ограниченные функциональные возможности, в связи с тем что его определенные узлы (в частности, чашу смесительную) невозможно использовать в дальнейшем технологическом цикле изготовления конечного продукта, что усложняет конструкцию технологической линии в целом, снижает ее производительность и усложняет технологический процесс.
В основу заявленной полезной модели была положена задача создания унифицированного смесителя периодического действия для подготовки исходного материала для формовки корпусных деталей технологического оборудования, т.е., смесителя, конструктивные особенности которого позволяют использовать часть его технологических узлов в последующих операциях технологического процесса при повышении производительности процесса в целом.
Технический результат: унификация конструкции смесителя за счет придания определенным его конструктивным узлам (чаши смесительной) дополнительных функций (в частности, чаши смесительной функции транспортировочного средства).
Поставленный технический результат достигается посредством того, что в смесителе периодического действия для подготовки исходного материала для формовки корпусных деталей технологического оборудования, включающем: основание с двумя стойками для установки подвижной траверсы с автономным приводом ее поворота; смесительную чашу с приводом ее вращения вокруг вертикальной оси, в полости которой, эксцентрично оси вращения чаши, размещены лопасти с плужком рабочего органа смесительного средства - мешалки, оснащенного автономным приводом вращения; а также средства автоматического управления технолгическим процессом, согласно полезной модели:
- смесительная чаша установлена на основании с возможностью ее вертикального перемещения посредством вспомогательных подъемно-транспортных средств по окончании технологического цикла и дополнительно функционально является транспортировочно-разливочным средством - ковшом в технологическом цикле формовки корпусных деталей технологического оборудования;
- траверса установлена на одной из стоек с возможностью ее поворота в вертикальной плоскости на угол, обеспечивающий беспрепятственное вертикальное перемещение смесительной чаши по окончании технологического цикла подготовки исходного материала для формовки;
- при этом автономный привод смесительного средства - мешалки, конструктивно-технологически организован с возможностью обеспечения переменной скорости вращения лопастей рабочего органа смесительного средства во время осуществления технологического цикла.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного технического решения, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными или эквивалентными всем существенным признакам заявленного технического решения, а выбранный из выявленных аналогов прототип (как наиболее близкий по совокупности признаков аналог) позволил выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле полезной модели.
Следовательно, заявленное техническое решение соответствуют условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.
Полезная модель поясняется графическими материалами.
Фиг.1 - общий вид заявленного смесителя для подготовки исходного материала для формовки корпусных деталей технологического оборудования (вид сбоку).
Фиг.2 - вид сверху по фиг.1.
Фиг.3, 4, 5 и 6 - фотоснимки смесителя в различных ракурсах (с закрытой и открытой крышкой).
В графических материалах заявки узлы и элементы заявленного смесителя обозначены следующими позициями.
1 - основание.
2 - опора (чаши 8 смесительной).
3 - привод (автономный вращения чаши 8 смесительной).
4 - привод (автономный поворота траверсы 7).
5 - средство (смесительное - мешалка).
6 - плужок (рабочего органа средства смесительного 5 - мешалки).
7 - траверса (поворотная).
8 - чаша (смесительная).
9 - кожух (автономного привода вращения рабочего органа средства смесительного 5 - мешалки).
10 - коромысло (траверсы).
11 - электрошкаф.
12 - пульт (дистанционного управления).
13 - стол технологический.
Смеситель периодического действия для подготовки исходного материала для формовки корпусных деталей технологического оборудования включает следующие узлы и механизмы.
Основание с двумя стойками для установки подвижной траверсы 7 с автономным приводом 4 ее поворота; смесительную чашу 8 с приводом 3 ее вращения вокруг вертикальной оси. На одной из стоек закреплен стол 13 технологический. В полости чаши 8, эксцентрично оси вращения чаши 8, размещены лопасти с плужком 6 рабочего органа смесительного средства 5 - мешалки, оснащенного автономным приводом вращения, закрытым кожухом 9; а также средства электрического и автоматического управления технологическим процессом в виде электрошкафа 11 и пульта 12 дистанционного управления, соответственно.
Смесительная чаша 8 установлена на основании 1 посредством опоры 2 с возможностью ее вертикального перемещения посредством вспомогательных подъемно-транспортных средств по окончании технологического цикла и, дополнительно, функционально является транспортировочно-разливочным средством (ковшом) в технологическом цикле формовки корпусных деталей технологического оборудования.
Траверса 7 установлена на одной из стоек (посредством коромысла 10) с возможностью ее поворота в вертикальной плоскости на угол, обеспечивающий беспрепятственное вертикальное перемещение смесительной чаши 8 по окончании технологического цикла подготовки исходного материала для формовки.
При этом автономный привод смесительного средства - мешалки, конструктивно-технологически организован с возможностью обеспечения переменной скорости вращения лопастей рабочего органа смесительного средства во время осуществления технологического цикла.
Целесообразно смеситель оснащать крышкой для смесительной чаши 8, которая должна быть жестко закреплена на поворотной траверсе 7 и конструктивно выполнена с возможностью обеспечения кинематической связи приводного вала автономного привода со смесительным средством 5, причем, при этом, упомянутый автономный привод также должен быть закреплен на траверсе 7 с возможностью совместного с ней перемещения.
Упомянутая крышка для смесительной чаши 8 может быть выполнена со смотровым и загрузочным окнами.
На второй стойке смесителя, оптимально, предусмотреть упор, функционально являющийся опорой для первой (левой по фиг.1) консольной, относительно оси поворота, части траверсы 7 в процессе технологического цикла.
На второй (правой по фиг.1) консольной части траверсы 7 допустимо устанавливать противовес, функционально являющийся вспомогательным средством для механизма поворота траверсы.
Смеситель может быть оснащен технологическим столом 13, который жестко закрепляется на одной из стоек.
Смесительная чаша 8 должна быть оснащена цапфами, функционально являющимися транспортировочными средствами зацепления с упомянутыми вспомогательными подъемно-транспортными средствами по окончании технологического цикла.
Наиболее целесообразно лопасти рабочего органа смесительного средства 5 пространственно размещать под наклоном к горизонтальной и/или вертикальной плоскостям.
Посадочный узел смесительной чаши может быть выполнен в виде ступицы, сформированной в основании.
Смеситель может оснащаться тензодатчиком для весового измерения загружаемых компонентов.
Основание 1 представляет собой замкнутую коробчатую сварную раму, на платиках которой смонтированы левая и правая стойки подъемной поворотной траверсы 7, упор горизонтальной левой (первой) консольной части траверсы, опора съемной чаши 8 смесительной с приводом 3 ее вращения относительно вертикальной оси и непосредственно съемная чаша 8 смесительная.
Съемная чаша 8 представляет собой цилиндрическую емкость с открытой верхней частью. На наружных поверхностях боковых стенок чаши 8 диаметрально противоположно закреплены такелажные стержневые цапфы (транспортировочные средства) при помощи которых осуществляется транспортирование чаши 8 с готовой смесью к месту загрузки вибростенда и, соответственно, выгрузка этой смеси в формовочную технологическую оснастку.
Чаша 8 неподвижно устанавливается на опору 2, которая представляет собой круглый поворотный стол, кинематическая связь которого с основанием осуществляется посредством упорного и радиально-упорного шариковых подшипников. Привод 3 вращения стола (и, соответственно, чаши 8) представляет собой узел смонтированный при помощи фланца на основании рамы смесителя. Приводной вал вращения стола (чаши 8) связан кинематической цепью зубчатых колес с мотор-редуктором, закрепленным на основании 1 (рамы) смесителя. Кинематическая цепь привода 3 вращения стола оснащена принудительным управляемым механизмом размыкания (сцепления-расцепления).
Траверса 7 представляет собой сборный узел, состоящий из сварной рамы с закрепленным на монтажной площадке мотор-редуктором (автономным приводом вращения смесительного средства 5 - мешалки). На нижней части рамы траверсы 7 жестко закреплена крышка смесительной чаши 8 и плужок 6. К фланцу мотор-редуктора в вертикальном положении крепится приводной вал смесительного средства 5 - мешалки с закрепленными на нем лопастями. Поворот (подъем-опускание) траверсы 7 осуществляется электродвигателем через червячную передачу с «плавающим» подпружиненным червяком.
Таким образом, техническим результатом заявленного технического решения является унификация конструкции смесителя за счет придания определенным его конструктивным узлам (в частности, чаши смесительной) дополнительных функций (в частности, функции транспортировочного средства).
Наибольшая эффективность применения заявленного оборудования проявляется при изготовлении базовых и корпусных изделий высокоточных и прецизионных металлообрабатывающих станков и агрегатов, измерительных машин, иной специальной техники и устройств, требующих использования исходных материалов с термостабильными, виброгасящими, а также немагнитными свойствами.
Непосредственно заявленное оборудование предназначено для приготовления МПК путем однородного порционного перемешивания компонентов МПК, включающих в себя:
- трехфракционный минеральный заполнитель с прерывистой гранулометрией;
- мелкодисперсный порошкообразный наполнитель;
- эпоксидное связующее холодного отверждения. Следовательно, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение при его промышленной реализации, предназначен для использования в промышленности, а именно, в области производства термостабильных корпусных деталей, преимущественно, металлорежущих станков, из материалов с высокими демпфирующими свойствами на основе минерал-полимерных композитов (МПК).
- для заявленного объекта в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленное техническое решение соответствует требованию условия патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.