СМЕСИТЕЛЬ С СОПЛОМ ДЛЯ ОЧИСТКИ
MIXER WITH NOZZLE FOR CLEANING

Настоящее изобретение относится к смесителю, в котором имеется смесительный резервуар с выпускным отверстием и крышка, способная совершать возвратно-поступательное движение между закрытым положением, в котором крышка закрывает выпускное отверстие, и открытым положением, в котором крышка открывает выпускное отверстие с тем, чтобы смешиваемый материал мог быть выведен из смесительного резервуара через выпускное отверстие.
В смесителе имеется по меньшей мере одно сопло для очистки, предназначенное для очистки укупорочного отверстия и/или находящейся вне смесительного резервуара зоны отведения смешиваемого материала, и подвод жидкости, предназначенный для подвода очищающей жидкости по меньшей мере к одному соплу для очистки.
Кроме этого, настоящее изобретение относится к способу очистки зоны выхода и/или зоны отведения смешиваемого материала смесителя, снабженного выпускным отверстием и подвижной относительно выпускного отверстия крышкой.
Подобный смеситель с выпускным отверстием, применяемый, например, для подготовки бетона, известен из патента DE 2903951 С3. Целью подготовки свежего бетона для производства бетонных изделий является создание из загруженных исходных материалов, например, песка, гравия, цемента и воды, гомогенной смеси с заданной/предварительно выбираемой консистенцией и, затем, предоставление готового свежего бетона для последующего производства строительных конструкций.
Из-за подвода воды в смесь выдвигаются, в частности, требования к герметичности выпускного отверстия, чтобы при закрытом смесительном резервуаре подаваемая жидкость не могла неконтролируемо вытекать из зоны затвора в зону отведения смешиваемого материала, так как, в противном случае, это ведет к изменению консистенции смешиваемого материала из-за ненадлежащего содержания жидкости в смеси.
Одновременно, применение отверждающихся материалов, таких как цемент, со временем приводит к образованию твердых несмываемых отложений на крышке, выпускном отверстии, а также в зоне отведения смешиваемого материала, которые могут вызвать прогрессирующие проблемы, связанные с герметичностью затвора и разгрузкой устройства.
Если нужно изготовить бетон с особенно низкой пористостью, то это может быть выполнено при помощи вакуума. В таком случае, условием для осуществления процесса является вакуум-герметичность смесительного резервуара. Для обеспечения вакуум-герметичности в непрерывном режиме необходима особенно тщательная очистка затвора смесителя, в частности, охватывающего крышку уплотнения и зоны отведения.
Соответствующий смесительный резервуар снабжен выпускным отверстием, в котором крышка может совершать возвратно-посткупальное движение и обеспечивать в закрытом положении пыленепроницаемость, герметичность и, при необходимости, вакуум-герметичность смесительного резервуара. При этом крышка вращается вокруг поворотной оси, соединенной с рамой устройства. Особенно предпочтительно, вращательное движение осуществляется по существу кругообразно вокруг горизонтальной или по существу горизонтальной поворотной оси.
Как правило, выпускное отверстие расположено в нижней части смесительного резервуара, так что при открытой крышке смешиваемый материал непосредственно выливается из выпускного отверстия в зону отведения.
На фиг. 1 схематично показан подобный смеситель известного уровня техники. В таком известном смесителе имеется смесительный резервуар 2 с выпускным отверстием 3, в котором расположена крышка 4. Крышка 4 снабжена поворотным рычагом 5, при помощи которого она может быть повернута вокруг поворотной оси 6 и, следовательно, вынута из выпускного отверстия и возвращена обратно. В представленном варианте осуществления смесительный резервуар 2 имеет возможность вращения вокруг вертикальной оси 7 вращения. Для этого предусмотрено наличие соответствующего подшипника 8. В качестве альтернативы, ось 7 вращения также может быть расположена под углом к вертикали.
Под смесительным резервуаром 2 расположена зона 9 отведения смешиваемого материала.
После того, как находящийся в смесительном резервуаре 2 смешиваемый материал надлежащим образом обработан, он может быть выведен, для чего крышку 4 при помощи поворотного рычага 5, поворачивая вокруг поворотной оси 6, вынимают из выпускного отверстия 3. После этого находящийся в смесительном резервуаре 2 смешиваемый материал под действием силы тяжести самостоятельно выпадает из выпускного отверстия 3 или благодаря вращению смесительного резервуара выливается из выпускного отверстия и, при этом, проходит через зону отведения смешиваемого материала. При этом невозможно избежать того, что стенки зоны отведения смешиваемого материала, а также крышка, включая поверхности ее ребер, загрязняются смешиваемым материалом. Могут образоваться такие скопления остатков смешиваемого материала, которые препятствуют вхождению крышки 4 в выпускное отверстие 3 так, чтобы обеспечивалась пыленепроницаемость, герметичность или вакуум-герметичность. Кроме того, из-за налипания смешиваемого материала на стенках зоны отведения уменьшается имеющаяся в распоряжении для выемки смешиваемого материала площадь поперечного сечения или затрудняется вытекание последующего смешиваемого материала.
Поэтому обычно предусматривается наличие в зоне 9 отведения смешиваемого материала сопел 10 для очистки, в которые посредством подвода 11 жидкости может быть подана очищающая жидкость с целью очистки внутренней стороны зоны отведения смешиваемого материала, а также поворотного рычага и крышки в закрытом, открытом или частично открытом положении, очищающей жидкостью.
Расположение сопел для очистки, однако, требует больших затрат, тем более что каждое сопло для очистки должно иметь соответствующий канал подвода очищающей жидкости. Кроме этого, конфигурация разбрызгиваемой струи из одного сопла для очистки охватывает лишь небольшую область зоны отведения смешиваемого материала, так что для наиболее полной очистки всей зоны 9 отведения смешиваемого материала, поворотного рычага 5 и крышки 4 необходимо наличие большого количества сопел для очистки по всей высоте и периметру зоны отведения смешиваемого материала. Однако, поскольку смешиваемый материал течет также и по соплам для очистки и может на них налипать, это приводит к загрязнению сопел для очистки и связанным с этим неисправностям, из-за чего отверстия сопел для очистки также нуждаются в регулярной очистке.
Смесители со смесительным резервуаром известны, например, из DE 202013100812 U1, из US 8,839,810 B1 а также из WO 03/099472 A1.
Следовательно, задачей настоящего изобретения является обеспечение смесителя и соответствующего способа, благодаря которым возможна рентабельная, эффективная и простая, а также надежная в эксплуатации, очистка зоны отведения смешиваемого материала и укупорочного отверстия.
В соответствии с изобретением эта задача решена посредством смесителя по пункту 1 формулы изобретения. Благодаря тому, что крышка может быть повернута, это автоматически обеспечивает возможность поворота соответствующего сопла для очистки, так что с помощью одного сопла для очистки может быть очищена сравнительно большая область зоны отведения смешиваемого материала.
При этом крышка снабжена поворотным рычагом, установленным с возможностью вращения вокруг поворотной оси. При этом, сопло для очистки может быть зафиксировано на поворотном рычаге. Существенно, что перемещение крышки или ее поворотного рычага вызывает перемещение сопла для очистки. Поворотная ось расположена горизонтально, поэтому возвратно-поступательное движение крышки вызывает перемещение сопла для очистки по круговой траектории.
Особенно предпочтительным является сопло для очистки, расположенное на обращенном от поворотной оси конце поворотного рычага.
Согласно изобретению, подвод жидкости проходит через поворотную ось, вокруг которой может быть повернута крышка.
таким образом, подвод жидкости к соплам на поворотном рычаге может быть выполнен неподвижным, например, при помощи трубной разводки. В качестве альтернативы, подвод жидкости может быть стационарно расположен на раме устройства, тогда требуется гибкий переход к соплам или поворотному рычагу, например, при помощи шлангов.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения предусматривается наличие множества сопел для очистки, зафиксированных на крышке, при этом, сопла для очистки предпочтительно выполнены так, что при эксплуатации обеспечивают расширяющуюся конфигурацию струи.
При этом, является особенно предпочтительным, когда множество сопел для очистки вместе создают частично кольцеобразную или кольцеобразную конфигурацию струи. Например, отдельные сопла для очистки могут быть расположены на одинаковом расстоянии от некоторого центра. Другими словами, сопла для очистки могут быть расположены на воображаемой окружности так, чтобы в процессе работы образовывалась кольцеобразная или частично кольцеобразная струя вокруг центра.
При этом сопла для очистки предпочтительно ориентированы под одним или несколькими углами относительно центральной оси крышки таким образом, что, принимая во внимание угол струи при повороте сопел для очистки, по меньшей мере одной струей охватывается как выпускное отверстие, так и зона отведения смешиваемого материала по возможности полностью, предпочтительно, полностью и по всей высоте до имеющихся углов зоны отведения смешиваемого материала.
Кроме этого, сопла расположены под крышкой, то есть, на стороне крышки, обращенной от выпускного отверстия, таким образом, что ни в один момент времени во время выведения смешиваемого материала не вступают в контакт со смешиваемым материалом.
Посредством перемещения крышки относительно выпускного отверстия почти вся зона отведения смешиваемого материала может быть очищена при помощи сопел для очистки.
В одном из предпочтительных вариантов своего осуществления смеситель снабжен вращающимся смесительным резервуаром. При надлежащем расположении одного или нескольких сопел также возможно очищать внутреннюю сторону выпускного отверстия при закрытой или герметично закрытой зоне отведения смешиваемого материала. Поскольку выпускное отверстие жестко связано с вращающимся резервуаром, посредством обрызгивания фиксированной точки или ограниченной поверхности в области выпускного отверстия в сочетании с вращательным движением смесительного резервуара достигается почти полная очистка выпускного отверстия по всему периметру.
В другом особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения предусматривается, что по меньшей мере одно сопло для очистки ориентировано в направлении поворотного рычага и/или поворотного вала с целью удаления возможно присутствующих там остатков смешиваемого материала.
Что касается способа очистки зоны выхода и/или зоны отведения смешиваемого материала смесителя, в котором имеется выпускное отверстие и подвижная относительно выпускного отверстия крышка, указанная выше задача решена посредством следующих операций:
А) расположение по меньшей мере одного сопла для очистки на крышке или поворотном рычаге,
В) подведение очищающей жидкости к соплу для очистки и
С) перемещение крышки относительно выпускного отверстия.
Другие преимущества, отличительные особенности и возможности применения настоящего изобретения станут понятны благодаря нижеследующему описанию предпочтительных вариантов осуществления, а также прилагаемым чертежам, на которых:
фиг. 1 представляет собой схематичное изображение смесителя известного уровня техники,
фиг. 2 представляет собой схематичное изображение первого варианта осуществления соответствующего изобретению смесителя с крышкой в закрытом положении,
фиг. 3 представляет собой схематичное изображение варианта, представленного на фиг. 2, с крышкой в открытом положении, и
фиг. 4 представляет собой схематичное изображение смесителя.
На фиг. 1 представлено схематичное изображение смесителя известного уровня техники, который уже подробно описан выше.
На фиг. 2 представлено схематичное изображение первого варианта осуществления изобретения. Где это возможно, одинаковые элементы обозначены одинаковыми номерами позиций. В отличие от показанного на фиг. 1 варианта осуществления известного уровня техники, представленные на фиг. 2 сопла 13 для очистки закреплены на поворотном рычаге 5. Для этого поворотный рычаг 5 снабжен распределителем 12, на котором расположено множество сопел 13 для очистки. В представленном варианте осуществления смесителя распределитель 12 имеет круглое поперечное сечение, и на его наружной кольцевой кромке расположено множество отверстий, закрытых соплами 13 для очистки. Подвод жидкости осуществляется посредством линии 15, которая проходит через поворотную ось 6. При помощи линии 15 очищающая жидкость может быть подведена к распределителю 12 и, следовательно, всем расположенным на нем соплам 13 для очистки. Струи жидкости, получаемые при помощи сопел 13 для очистки, примерно показаны штрихпунктирными линиями.
В описываемом варианте осуществления изобретения дополнительное сопло 14 для очистки, которое снабжается очищающей жидкостью по линии 16, соединенной с распределителем 12, расположено таким образом, что направлено на поворотный рычаг 5 или поворотную ось 6.
На фиг. 2 соответствующий данному варианту осуществления изобретения смеситель показан с закрытой крышкой, то есть крышка находится в закрытом положении. Для выведения смешиваемого материала из смесительного резервуара 2 крышка 4 может поворачиваться вокруг поворотной оси 6 и совершать возвратно-поступательное движение между показанным на фиг. 2 закрытым положением и показанным на фиг. 3 открытым положением. Посредством возвратно-поступательного движения не только крышка 4 перемещается из закрытого положения в открытое положение, но и, кроме этого, совершают возвратно-поступательное движение расположенные на крышке или на поворотном рычаге 5 сопла для очистки, благодаря чему показанные штрихпунктирными линиями струи охватывают и очищают большую поверхность зоны отведения смешиваемого материала.
На фиг. 4 показан смеситель, не охваченное изобретением. Он отличается от варианта осуществления, показанного на фиг. 2 и 3, только альтернативным подводом 15' жидкости. В варианте осуществления смесителя, представленном на фиг. 4, подвод 15' жидкости уже не проходит через поворотную ось 6, но соединен посредством стационарной линии 17 с рамой устройства. Вследствие этого линия 15' должна быть выполнена гибкой, поскольку поворотный рычаг 5 движется относительно стационарной линии 17. Например, линия 15' может представлять собой шланг.
Общим для всех показанных вариантов осуществления изобретения является то, что для достижения по возможности полной очистки зоны отведения, помимо расположенных по окружности на распределителе 12 сопел 13, имеются дополнительные сопла 14, предназначенные для очистки самого поворотного рычага или пространства за осью поворотного рычага. Одно из дополнительных сопел на фигурах не видно, однако, соответствующая ему струя также показана штрихпунктирной линией. Это сопло предназначено для очистки находящейся за поворотной осью 6 стенки вверх до верхнего угла зоны отведения смешиваемого материала.
Разумеется, как и в известном уровне техники, в зоне отведения смешиваемого материала могут находиться стационарные сопла, расположенные в окружающих стенках, предназначенные, например, для очистки наружного ребра и поверхности крышки 4 или сторон поворотного рычага 5 во время поворота.
Предусматривается, что сопла не обязательно должны располагаться по окружности, напротив, они также могут быть расположены на полукруглом распределителе, на нескольких окружностях, свободно вращающимися или распределенными в соответствии с какой-либо иной формой. Кроме того, сопла не должны быть жестко связаны с поворотным рычагом или крышкой, но также могут быть закреплены на дополнительном кинематическом держателе, подвижном относительно одной или нескольких пространственных осей. Сами сопла могут создавать постоянную струю, либо вращающуюся или пульсирующую струю.
В сущности, каждое сопло или некоторое множество из групп сопел могут иметь отдельный подвод жидкости, и при наличии схемы управления обеспечивать заданный рисунок струи посредством попеременного открывания и закрывания соответствующих подводов жидкости.
Для очистки зоны отведения смеситель, прежде всего, полностью опорожняют.В процессе опорожнения ненужно, а часто также и нежелательно, подводить очищающую жидкость. Только после полного опорожнения смесителя и выведения смешиваемого материала из зоны отведения на сопла подается управляющий сигнал начала очистки. В ходе цикла очистки затвор может многократно совершать полный ход или охватывать только область с наиболее сильным загрязнением. Поскольку в процессе опорожнения смешиваемый материал, как правило, неравномерно вступает в контакт с зоной выведения и загрязняет ее, то таким образом может обеспечиваться целенаправленная очистка.
Список позиций на чертежах
1 Смеситель
2 Смесительный резервуар
3 Выпускное отверстие
4 Крышка
5 Поворотный рычаг
6 Поворотная ось
7 Ось вращения
8 Подшипник
9 Зона отведения смешиваемого материала
10 Сопла для очистки
11 Подвод жидкости
12 Распределитель
13 Сопла для очистки
14 Сопло для очистки
15, 15' Подвод жидкости
16 Линия
17 Стационарная линия.