УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ
APPARATUS FOR PREPARING PAINT PRODUCT

Изобретение относится к устройствам для приготовления продукции во встряхивающих, качающихся и вибрирующих устройствах и может быть применено в лакокрасочной промышленности.
Известно устройство для приготовления лакокрасочной продукции (патент №1783991, МКИ B01F 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 являются ограниченные технологические возможности и необходимость наклона установки для перемещения потоков сырья от загрузки к выгрузке.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для приготовления лакокрасочной продукции (патент №2457021, МКИ B01F 11/00, 2012), содержащее снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, изготовленный из трех прямоугольных полос, согнутых под углом 140° по надрезам, смеситель с закрепленной внутри по всей его длине пружиной.
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, сложность изготовления.
Техническим решением задачи является расширение технических возможностей, упрощение изготовления.
Техническое решение достигается тем, что в устройстве для приготовления лакокрасочной продукции, содержащем снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель с закрепленной внутри по всей его длине пружиной, смеситель выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри смесителя под углом 5°-15° к оси смесителя в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными попеременно снаружи и внутри поперечного сечения смесителя, смонтирован из одной, свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы одинаковой ширины, согнутой волнообразно по размещенным под углом 5°-15° к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом к оси вращения корпуса винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, при этом по всей длине смесителя смонтирована коническая пружина с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне устройства для приготовления лакокрасочной продукции.
Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны векторы скорости движения компонентов лакокрасочной продукции при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса их взаимодействия, расширяются технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что внутри смесителя с сложной внутренней поверхностью в виде сочетания двух криволинейных поверхностей в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения частиц компонентов лакокрасочной продукции, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что при одном и том же диаметрах смесителя известной конструкций и предлагаемой конструкции, в предлагаемой конструкции длина развертки диаметра смесителя из-за ее волнистости по периметру больше, поэтому и путь прохождения частиц компонентов лакокрасочной продукции больше, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что внутри по всей длине смесителя смонтирована цилиндрическая пружина с плоским сечением витков, которая не только обеспечивает движения частиц компонентов лакокрасочной продукции от загрузки к выгрузке, но и поджатие внутри смесителя частиц компонентов лакокрасочной продукции, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что смонтированная внутри смесителя пружина снабжена устройством для изменения шага витков, что позволяет влиять на характер движения частиц компонентов лакокрасочной продукции внутри смесителя и обеспечивает регулирование скорости их перемещения от загрузки к выгрузке.
Новизна изобретения заключается в том, что многозаходная винтовая поверхность смесителя с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри смесителя под углом 5°-15° к оси смесителя в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения смесителя, разнонаклоненных не только друг к другу, но и к оси симметрии смесителя, поэтому при работе вибратора частицы обрабатываемого сырья лакокрасочной продукции, совершающие циркуляционное движение внутри смесителя в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии смесителя, получают дополнительное движение от наклоненных друг к другу стенок криволинейной винтовой поверхности смесителя, что обеспечивает продольное перемещение частиц сырья от загрузки к выгрузке, увеличивает интенсивность их взаимодействия, повышает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается в том, что такое конструктивное оформление устройства для приготовления лакокрасочной продукции с закрепленной внутри конической пружиной с плоским сечением витков позволяет не только создать противопотоки движения частиц обрабатываемого сырья, но и обеспечить продольное их перемещение от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении смесителя и обеспечить интенсивное их перемешивание, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что внутри по всей длине смесителя смонтирована коническая пружина с плоским сечением витков, которая обеспечивает не только перемещение в обратном направлении частиц обрабатываемого сырья от выгрузки к загрузке в радиальном направлении, но и способствует интенсификации процесса приготовления лакокрасочной продукции. Такое радиальное движение в обратном направлении обеспечивается за счет того, что частицы обрабатываемого сырья, совершающие циркуляционное движение внутри смесителя в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии смесителя, встречаясь с витками пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от выгрузке к загрузке, что создает противопотоки масс частиц обрабатываемого сырья, увеличивает интенсивность их смешивания и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что смонтированная внутри по всей длине смесителя коническая пружина снабжена устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер частиц обрабатываемого сырья, при изменении производительности устройства, что обеспечивает регулирование интенсивности взаимодействия частиц обрабатываемого сырья, увеличивает производительность, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что смеситель смонтирован из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы одинаковой ширины, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 5°-15° к оси смесителя винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы, благодаря чему увеличивается разность между углами наклона векторов перемещений частиц обрабатываемого сырья в соседних участках поверхности смесителя, при этом частицы сырья движутся по сложным траекториям, увеличивая частоту столкновений или иным образом интенсифицируя процесс приготовления лакокрасочной продукции, что увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображено устройство для приготовления лакокрасочной продукции, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - смеситель, вид спереди; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 - полоса с размеченными линиями сгиба в виде прямых линий; на фиг.6 - полоса, согнутая по прямым линиям волнообразной формы; на фиг.7 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в цилиндрический виток.
Устройство для приготовления лакокрасочной продукции (фиг.1, фиг.2) содержит смеситель 1, смонтированный горизонтально на плите 2, которая жестко с помощью упругих элементов 3 закреплена на основании 4. Смеситель 1 снабжен вибратором 5, который прикреплен к плите 2. Продольное перемещение от загрузки к выгрузке в смесителе 1 обеспечивается тем, что смеситель выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри смесителя под углом 5°-15° к оси смесителя в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения смесителя. Для обеспечение дополнительного продольного перемещения в противоположном направлении частиц обрабатываемых сред внутри смесителя 1 смонтирована коническая пружина 6, которая оборудована устройством для изменения шага витков конической пружины 6 путем растяжения или сжатия (не показано). Регулировка величины шага витков конической пружины 6 может производиться также в процессе приготовления лакокрасочной продукции, т.е. в процессе работы.
В зависимости от характеристик компонентов лакокрасочной продукции, требуемого времени приготовления лакокрасочной продукции устанавливается такой шаг пружины, который отвечает оптимальным условиям приготовления лакокрасочной продукции. Например, если требуется малое время обработки, то уменьшается шаг пружины 6 и, таким образом, изменяется поток движения частиц компонентов лакокрасочной продукции в обратном направлении, а значит, соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. При приготовления лакокрасочной продукции, требующем длительное время пребывания в смесителе 1, шаг витков 6 увеличивают и, таким образом, изменяется поток движения частиц компонентов лакокрасочной продукции в обратном направлении, а значит, соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузке к выгрузке. В нужном положении пружину 6 фиксируют известными приспособлениями (не показаны). Регулировка величины шага пружины 6 может быть осуществлена также и в процессе приготовления лакокрасочной продукции.
Устройство для приготовления лакокрасочной продукции (фиг.1, фиг.2) снабжено средством для загрузки 7, закрепленным на основании 4, приспособлением 8 для направления готовой лакокрасочной продукции в средство для разгрузки 9, закрепленное на основании 4, а также защитным щитком-кожухом 10 для предотвращения рабочих от травм от вращающегося выходного отверстия смесителя 1 и разбрызгивания готовой лакокрасочной продукции за пределы устройства.
2
2
Смеситель 1 (фиг.3, фиг.4) выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри и снаружи смесителя в виде карманов криволинейной формы под углом 5°-15° к оси вращения смесителя 1 с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными попеременно наружи и внутри поперечного сечения смесителя 1. Смеситель 1 (фиг.3, фиг.4) изготовлен по крайней мере из одной полосы 11, соединенной по продольным кромкам 12 (показаны на фиг.3 штрихпунктирной линией) известными методами, например сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 5°-15° винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по внутренней поверхности 13, 14, 15, 16, 17, 18 и карманов криволинейной формы по наружной поверхности 19, 20, 21, 22, 23, 24. Полоса 11 (фиг 5, фиг.6) согнута волнообразно по прямым линиям 25, расположенным под одинаковыми углами α к кромкам полосы 11 и размещенным на расстоянии L между линиями сгиба 25. Расстояние L равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей. Полоса 11 после волнообразного сгиба (фиг.6) свернута в цилиндрические витки (фиг.7), соединенные друг с другом по продольным кромкам 12 известными методами в смеситель 1.
Устройство для приготовления лакокрасочной продукции работает следующим образом. Возмущающая сила вращающегося вибратора 5 через плиту 2 и стенки смесителя 1 передается частицам компонентов  лакокрасочной продукции (фиг.1, фиг.2), которые непрерывным потоком загружаются с помощью средства для загрузки 7. Под влиянием вибрации частицы компонентов лакокрасочной продукции совершают вращательное движение - циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси смесителя 1. Радиальное движение частиц компонентов лакокрасочной продукции от загрузки к выгрузки обеспечивается за счет образованных по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 5°-15° к оси смесителя винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы. Карманы криволинейной формы, встречаясь с частицами компонентов лакокрасочной продукции, совершающими под воздействием вибрации вращательное движение - циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси смесителя 1, направляют их в сторону выгрузки. Радиальное движение частицам компонентов лакокрасочной продукции от выгрузки к загрузки, т.е. в обратном направлении, обеспечивается за счет того, что эти частицы, совершающие циркуляционное движение внутри смесителя 1 в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии смесителя 1, встречаясь с витками неподвижно закрепленной конической пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от выгрузки к загрузке, т.е. в обратном направлении. При этом массы загрузки движутся вдоль винтовых навивок пружины 6, обеспечивая перемещение их в обратном направлении, Частота движений и соударений частиц компонентов лакокрасочной продукции определяется не только частотой виброактиватора и карманов внутренней поверхности по периметру смесителя 1, но и наличием витков и шагом конической пружины 6, смонтированной стационарно (неподвижно) внутри смесителя 1. Поэтому в предлагаемой конструкции устройства для приготовления лакокрасочной продукции обеспечивается повышение не только частотных характеристик, но и частот и амплитуд движения частиц компонентов лакокрасочной продукции, обеспечивается также их активная циркуляция и перемешивание. Процесс смешивания интенсифицируется еще и витками смонтированной неподвижно внутри смесителя 1 конической пружины, которые изменяют направление движения частиц лакокрасочной продукции, направляя их в радиальном направлении в сторону загрузки, т.е. в обратном направлении, что увеличивает интенсивность циркуляции частиц компонентов лакокрасочной продукции, увеличивает частоты их взаимодействия, создает их противопотоки повышает производительность приготовления лакокрасочной продукции расширяет технологические возможности. Таким образом, частицы компонентов лакокрасочной продукции, преодолевая сопротивление встречных потоков от витков пружины 6, совершают сложное пространственное движение и выгружаются из смесителя 1 посредством приспособления 8 для направления готовой лакокрасочной продукции в средство для разгрузки 9.
Технико-экономические преимущества возникают за счет обеспечения  продольного перемещения частиц компонентов лакокрасочной продукции и создания их встречных потоков карманами криволинейной формы, направленных в одну сторону под углом 5°-15° к оси смесителя, за счет того, что внутри по всей длине смесителя смонтирована неподвижно коническая пружина, которая обеспечивает не только перемещение частиц компонентов лакокрасочной продукции в обратном радиальном направлении, но и способствует интенсификации осуществления их взаимодействия друг с другом, за счет того что коническая пружина снабжена устройством для изменения шага витков пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения частиц компонентов лакокрасочной продукции при изменении производительности устройства, что обеспечивает регулирование интенсивности взаимодействия частиц компонентов лакокрасочной продукции, повышает производительность, расширяет технологические возможности.