УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ С ТОРОИДАЛЬНОЙ РАБОЧЕЙ КАМЕРОЙ
UNIT WITH TOROIDAL WORKING CHAMBER FOR MAKING MORTARS

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей.
Известен бетоносмеситель (а.с. №11999622, кл. В28С 5/14, 1982), содержащий корпус с загрузочным и выгрузочным отверстиями и с рабочим перемешивающим органом, продольно в нем расположенным и снабженным вибролотком под выгрузочным отверстием.
Недостатками известного устройства являются недостаточная интенсивность взаимодействия компонентов растворов и бетонных смесей, ограниченные технологические возможности.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является вибрационное устройство для приготовления растворов (решение о выдаче патента на изобретение по RU 2398678, С1, 10.09.2010), содержащее упруго установленный на основании, снабженный приводом корпус, выполненный в виде соединенных между собой секций с образованием многогранной наружной и внутренней поверхностей, смонтированный из поочередно соединенных двух прямоугольников и двух параллелограммов с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно предыдущего на угол 180°.
Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности, большие габариты по длине.
Техническим решение является расширение технологических возможностей, сокращение габаритов.
Техническое решение достигается тем, что рабочая камера выполнена в виде тора с волнообразной многозаходной винтовой поверхностью двоякой кривизны, снабженной винтовыми канавками внутри и снаружи рабочей камеры под углом к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными снаружи и внутри поперечного сечения рабочей камеры, смонтированной из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, изготовленного из полосы, свернутой в кольцо с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, расположенными параллельно друг другу, при этом секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелой рабочей камеры, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом к продольной оси рабочей камеры волнообразных винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру рабочей камеры могут быть различными не только по форме, но и по размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой установки для приготовления растворов с тороидальной рабочей камерой.
Новизна обусловлена тем, что рабочая камера выполнена в виде тора с волнообразной многозаходной винтовой поверхностью двоякой кривизны, снабженной винтовыми канавками внутри и снаружи рабочей камеры под углом к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными снаружи и внутри поперечного сечения рабочей камеры, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия компонентов растворов, но и уменьшение габаритов по длине и расширение технологических возможностей.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображена установка для приготовления растворов с тороидальной рабочей камерой, общий вид; на фиг.2 - рабочая камера, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - ¼ рабочей камеры, вид сверху; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.4; на фиг.6 - полоса с размеченными прямыми линиями сгиба и линиями обрезки кромок четырехугольников; на фиг.7 - полоса после обрезки кромок четырехугольников; на фиг.8 - полоса после обрезки кромок четырехугольников, согнутая по прямым линиям сгиба, наглядное изображение; фиг.9 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в кольцо (в виде кругового сектора - секции).
Установка для приготовления растворов с тороидальной рабочей камерой (фиг.1) состоит из станины 1, на которой с помощью пружин 2 упруго закреплена и снабжена вибратором 3 тороидальная рабочая камера 4. Загрузочные и разгрузочные приспособления, а также устройства для подачи воды затворения на чертежах не показаны.
Тороидальная рабочая камера 4 (фиг.2, фиг.3, фиг.4) выполнена в виде тора из секций 5 (фиг.4) с волнообразной многозаходной винтовой поверхностью двоякой кривизны, снабженной винтовыми канавками внутри и снаружи рабочей камеры под углом к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными снаружи, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения тороидальной рабочей камеры, 12, 13, 14, 15, 16, 17.
Секции 5 (одна из секций 5 на фиг.4 выделена сплошными утолщенными линиями), выполнены в виде кругового сектора и соединены между собой известными методами, например сваркой клейкой и т.п., с образованием по наружному и внутреннему периметру тороидальной рабочей камеры 4 винтовых канавок внутри и снаружи рабочей камеры 4 под углом к оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными снаружи и внутри поперечного сечения рабочей камеры 4.
Карманы криволинейной формы по наружной поверхности 6, 7, 8, 9, 10, 11 (фиг.6) и карманы криволинейной формы по внутренней поверхности 12, 13, 14, 15, 16, 17 по периметру рабочей камеры 4 могут быть различными не только по форме, но и по размерам.
Каждая из секций 5 изготовлена из полосы 18 (фиг.5), согнутой волнообразно по линиям сгиба 19, расположенным под одинаковыми углами α к продольным кромкам полосы 18 и размещенным на одинаковых расстояниях L между линиями сгиба 19. Расстояние L равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей, а именно расстоянию между точками А-Б, Б-В, В-Г, Г-Д, Д-Е, Е-А.
Таким образом, каждая из секций 5 изготовлена в виде кругового сектора (фиг.4) и смонтирована из полосы 18 (фиг.6, фиг.7), на которой размечены прямоугольники 20 (один из прямоугольников показан на фиг.6 двойной линией) и линии сгиба 19, размещенные друг от друга на одинаковых расстояниях, равных длине развертки периметра криволинейных карманов на расстояниях L и под углом α к продольным кромкам полосы 18.
1
2
3
4
5
6
На полосе 18 размечены также линии обрезки 21 кромок полосы 18, показанные на фиг.5 штрихпунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 21 участки полосы 18 (на фиг.6 эти участки полосы 18 заштрихованы) отрезаются, и полоса 18 приобретает вид, показанный на фиг.7, у которой линии сгиба 19 полосы 18 разные по длине L, L, L, L, L, L с образованием при этом разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами - линиями сгиба 19, параллельными друг другу. Полосу 18 (фиг.7) после обрезки кромок прямоугольников 20 по линии обрезки 21 сгибают волнообразно по прямым линиям, размещенным под углом α к кромкам полосы 18 с образованием волнообразных поверхностей А-Б, Б-В, В-Г, Г-Д, Д-Е, Е-А, и затем сворачивают в кольцо 22 (фиг.9) с криволинейной волнообразной поверхностью. Волнообразная полоса 18 после сворачивания в кольцо 22 соединяется известными методами, например сваркой, пайкой и т.д. по поперечным кромкам 23 и 24 (фиг.7, фиг.8) полосы 18 с образованием секции 5 в виде кругового сектора.
1
2
1
2
Таким образом, тороидальная рабочая камера 4 (фиг.3, фиг.4), изготовленная в виде тора, выполнена по периметру в виде многозаходной волнообразной винтовой поверхности криволинейной формы под углом к оси корпуса 1. На фиг.4 показано, что по наружному диаметру D тороидальной рабочей камеры 4 расстояние между винтовыми поверхностями - S, а по внутреннему диаметру d расстояние между винтовыми поверхностями - S. При этом S больше S.
Тороидальная рабочая камера 4 (фиг.2, фиг.3) в виде тора (кругового кольца) с волнообразной криволинейной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру с образованием карманов криволинейной формы с изменяющимся по диаметру рабочей камеры шагом может быть изготовлена и иным способом.
Установка для приготовления растворов с тороидальной рабочей камерой работает следующим образом.
В тороидальную рабочую камеру 4 через средство для загрузки беспрерывно загружаются компоненты (цемент и инертные материалы) растворов или бетонной смеси, а также вода затворения. Возмущающая сила вибратора 3 через стенки тороидальной рабочей камеры 4 передается частицам компонентов, находящимся внутри рабочей камеры, и они под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскости, перпендикулярной проходному сечению рабочей камеры 4. Так как на пути движения частиц компонентов при этом вращательном движении под разными углами расположены винтовые волнообразные поверхности, то частицы компонентов вынуждены изменять направления своего движения и совершать сложное движение, при котором они не только перемещаются от загрузки к выгрузке, но и обеспечивают их смешивание. При движении частиц компонентов растворов по проходному сечению по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разрежения в каждом сечении рабочей камеры 4 по всему объему, что интенсифицирует процесс приготовления растворов и расширяет технологические возможности.
Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения рабочей камеры 4 в виде тора, поверхность которого снабжена однонаправленными волнообразными винтовыми поверхностями двоякой кривизны в виде карманов криволинейной формы, которые и обеспечивают не только расширение технологических возможностей, но и сокращение габаритов.