УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КРАСКИ
DEVICE FOR PAINT PREPARATION

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.
Недостатками известного устройства являются недостаточная производительность из-за слабой энергоемкости, мощности и частоты взаимодействия потоков перерабатываемого сырья. ограниченные технологические возможности, сложность изготовления.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для приготовления лакокрасочной продукции (патент № 2457021, кл. МПК В01F 11/00, 2012), содержащее снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, выполненный из секций, изготовленных из трех прямоугольных полос, согнутых попеременно в противоположные стороны под углом 140° по надрезам, выполненным под углом 60° друг к другу и к продольным кромкам полос с образованием по длине полосы равносторонних треугольников, расположенных попеременно в противоположные стороны, при этом полосы соединены одна с другой по продольным кромкам под углом 70° с образованием по внутреннему периметру трех ломаных криволинейных винтовых поверхностей и трех ломаных винтовых канавок основного направления для перемещения частиц компонентов лакокрасочной продукции от загрузки к выгрузке, а также двух ломаных криволинейных винтовых поверхностей и двух винтовых канавок противоположного направления для перемещения частиц компонентов лакокрасочной продукции от выгрузки к загрузке, причем по наружному диаметру смесителя образуются три ломаные винтовые линии основного направления и две ломаные винтовые линии противоположного направления с шагом в четыре раза меньше, чем шаг ломаных винтовых линий основного направления, в точках излома винтовых линий которых расположены места схождения шести равносторонних треугольников, при этом по всей длине смесителя смонтирована для перемещения частиц компонентов лакокрасочной продукции от выгрузке к выгрузке цилиндрическая пружина, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, сложность изготовления, недостаточная производительность.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, упрощение изготовления, повышение производительности.
Техническое решение достигается тем, что в устройстве для приготовления краски содержащем снабженный амортизаторами установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, средства для загрузки, разгрузки, смеситель изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом из секций, смонтированных из двух подсекций, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных трапеций и равнобедренных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций первой подсекции, при этом внутри смесителя смонтирована пружина цилиндрической формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для растяжения или сжатия, причем пружина смонтирована своим большим диаметров со стороны загрузки сырья.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне устройства для приготовления краски.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что элементы ломаной многозаходной поверхности смесителя разно наклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии смесителя, поэтому при работе вибратора частицы компонентов краски, совершающие циркуляционное движение внутри смесителя в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии смесителя, получают дополнительно движение от наклоненных друг к другу элементов ломаной винтовой поверхности смесителя, что увеличивает интенсивность их взаимодействия, повышает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается также в том, что расширяются технологические возможности за счет придания потокам перерабатываемого сырья сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, возбуждаемых за счет геометрии смесителя при ассиметричном движении масс перерабатываемого сырья в результате нарушения стационарности движения их потоков геометрической формой смесителя, взаимным расположением стенок смесителя в виде треугольников, разнонаклоненных по периметру смесителя относительно друг другу и к оси вращения.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление по периметру поверхности смесителя позволяет не только упростить привод и повысить эксплуатационный срок службы, но и повысить интенсивность смешивания и приготовления краски за счет увеличения смешиваемости из-за наличия на поверхности смесителя направленных навстречу друг другу ломаных винтовых поверхностей одинакового шага и ломаных винтовых линий одинакового шага.
Новизна заключается в том, что смеситель снабжен винтовыми поверхностями одинакового шага и ломаными винтовыми линиями одинакового шага, направленные навстречу друг другу, что создает потоки движения компонентов краски, направленные навстречу друг другу с максимально возможной энергоемкости взаимодействия.
Новизна заключается также в том, что по периметру смесителя образованы винтовые поверхности из плоских элементов различной формы и размеров в виде равнобедренных треугольников и равнобедренных трапеций, что обеспечивает нарушение стационарности потоков частиц компонентов краски внутри смесителя, повышает производительность и расширяет технологические возможности, упрощает изготовление.
Новизна обусловлена также тем, что не только равнобедренные треугольники и равнобедренные трапеции, из которых собраны подсекции секций смесителя, но и сами секции смонтированы под некоторыми углами друг к другу с образованием ломаных винтовых линий, что увеличивает энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия частиц компонентов краски друг с другом и со стенками смесителя, что расширяет технологические возможности и повышает производительность.
Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение смесителя имеет форму многоугольника, площадь которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие частиц компонентов краски, что увеличивает энергоемкость соударений, повышает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, что смеситель снабжен тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми ломаными линиями равного шага, направленными навстречу друг к другу по периметру смесителя, и соответственно тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми канавками внутри смесителя, направленными тоже навстречу друг другу, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков компонентов краски с максимальной энергоемкость соударений частиц друг к другу и со стенками смесителя под разными углами, увеличивает частоту взаимодействия частиц компонентов краски друг с другом и со стенками смесителя, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.
Сущность   изобретения   поясняется   чертежами,   где:   на фиг. 1 изображено устройство для приготовления краски, общий вид; на фиг. 2  - разрез А-А на фиг. 1; фиг. 3 - смеситель, общий вид; на фиг.  4 - вид А на фиг. 3; фиг. 5 - смеситель, наглядное изображение.
Устройство для приготовления краски (фиг. 1, фиг. 2) содержит смеситель 1, смонтированный горизонтально на плите 2, которая жестко с помощью упругих элементов 3 закреплена на основании 4. Смеситель снабжен вибратором 5, который прикреплен к плите 2. Для обеспечения продольного перемещения компонентов краски смонтирована пружина цилиндрической формы с плоским сечением витков 6, которая оборудована устройством для растяжения или сжатия (на рисунках не показано). Регулировка величины шага витков пружины 6 может производиться также в процессе приготовления краски, т.е. в процессе работы устройства. Устройство для приготовления краски (фиг. 1, фиг. 2) снабжено средством для загрузки 7, закрепленным на основании 4, приспособлением 8 для направления готовой краски в средство для разгрузки 9, закрепленное на основании 4, а также защитным щитком-кожухом 10 для предотвращения разбрызгивания готовой краски за пределы устройства.
Смеситель 1 (фиг. 3) изготовлен из секций 11, смонтированных из двух подсекций, например 12 и 13, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных трапеций 14 и равнобедренных треугольников 15 (на фиг. 3 одна из равнобедренных трапеций 14 и один из равнобедренных треугольников 15 выделены двойными линиями), основания которых в подсекции, например подсекции 12, расположены в разные стороны, например, в подсекции 12 основание 16 трапеции 14 и основание 17 треугольника 15 расположены в разные стороны подсекции, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций 18, 19, как на фиг. 3, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников, например, одной подсекции 12 основания 17 присоединены к верхнему основанию, например 20 равнобедренных трапеций второй подсекции 13, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции, например, подсекции 13 основания 21 присоединены к верхнему основанию 22 равнобедренных трапеций, например 14 первой подсекции 12.
2
В результате такой последовательной сборки элементов стенок смесителя 1, по периметру образуются, например на фиг.3, пять правых и пять левых ломаных винтовых линий с одинаковым шагом S1 и S2. Одна из пяти левых ломаных винтовых линий с шагом S1 показана на фиг. 3 утолщенной линией 23-24-25-26-27, а одна из пяти правых ломаных винтовых линий с шагом S показана на фиг. 3 утолщенной линией 27-28-25-29-30.
В такой конструкции по длине смесителя 1 каждое поперечное сечение - проходное сечение отличается от предыдущего не только формой сечения, но и расположением относительно друг друга, при этом меняется площадь проходного сечения и количество стенок по периметру смесителя, что нарушает стационарность движения частиц компонентов краски продукции, увеличивает интенсивность их взаимодействия, расширяет технологические  возможности.  В  смесителе   1   образованы  также по
внутреннему периметру ломаные винтовые канавки, направленные навстречу друг другу, которые соответствуют винтовым линиям, например, 23-24-25-26-27 и 27-28-25-29-30. Эти канавки обеспечивают интенсивное перемешивание компонентов краски, увеличивают их взаимодействие, расширяют технологические возможности.
Устройство для приготовления краски работает следующим образом.
Возмущающая сила вибратора 5 через плиту 2 и стенки смесителя 1 передается частицам компонентам краски (фиг. 1, фиг. 2), которые непрерывным потоком загружаются с помощью средства для загрузки 7. Под влиянием вибрации частицы компонентов краски совершают вращательное движение -циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси смесителя 1. Радиальное движение частиц компонентов краски от загрузи к выгрузке обеспечивается за счет того, что частицы компонентов краски, совершающие движение внутри смесителя 1 в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии смесителя, встречаясь с плоскими витками неподвижно закрепленной пружины 6, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от загрузки к выгрузке. Частота движений и соударений частиц компонентов краски определяется не только частотой виброактиватора и количеством стенок по периметру смесителя 1, но наличием витков и шагом пружины 6, смонтированной стационарно (неподвижно) внутри смесителя 1. При этом изменение длины пружины по длине смесителя активно изменяет эти технологические параметры и расширяет технологические возможности устройства. Таким образом, частицы краски совершают сложное пространственное движение и выгружаются из смесителя 1 посредством приспособления 8 для направления готовой краски в средство для разгрузки 9.
Технико-экономические преимущества возникают за счет придания компонентов сырья краски 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 и форма не только элементов, из которых смонтирован смеситель 1 (треугольники и трапеции), но и поперечного сечения меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц сырья краски, т.е. имеет место повышение интенсивности взаимодействия частиц сырья, расширение технологических возможностей. Технико-экономические преимущества возникают также за счет того, что такое конструктивное оформление по периметру поверхности смесителя позволяет не только упростить изготовление, упростить привод и повысить эксплуатационный срок службы, но и повысить интенсивность смешивания и приготовления краски за счет увеличения смешиваемости, из-за наличия на поверхности смесителя направленных навстречу друг другу винтовых линий с постоянным по длине смесителя шагом, что нарушает стационарность движения потоков перерабатываемого сырья и повышает производительность устройство для приготовления краски.