ТОРОИДАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ
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.
Недостатком 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°.
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, большие габариты по длине.
Техническим решение является расширение технологических возможностей, сокращение габаритов.
Техническое решение достигается тем, что в тороидальном устройстве для приготовления растворов, содержащем упруго установленную на основании, снабженную приводом рабочую камеру, рабочая камера выполнена в виде тора, по наружной и внутренней поверхности которой образованы ломаные винтовые линии и винтовые поверхности, и изготовлена из секций, каждая их которых смонтирована из полосы, согнутой в одну сторону по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы, с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника расположены своими основаниями два одинаковых равнобедренных треугольника, с боковых сторон которых расположены два одинаковых равносторонних треугольника с расположенными к ним своими основаниями двумя одинаковыми равнобедренными треугольниками, на одном из которых расположен равносторонний треугольник, причем стороны меньших равносторонних треугольников отличаются от сторон больших равносторонних треугольников на одну и ту же линейную величину, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых треугольников.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого тороидального устройства для приготовления растворов.
Новизна обусловлена тем, что рабочая камера выполнена в виде тора, по наружной и внутренней поверхности которой образованы ломаные винтовые линии и винтовые поверхности, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия компонентов растворов, но и уменьшение габаритов по длине и расширение технологических возможностей.
Новизна предложения заключается в том, что по внутренней поверхности рабочей камеры образованы ломаные, противоположно направленные винтовые линии и винтовые поверхности, что увеличивает интенсивность смешивания и взаимодействия компонентов растворов и воды затворения, в результате повышается производительность и расширяются технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собрана рабочая камера по периметру, - разные по площади, форме и размерам, поэтому интенсивность и эффективность приготовления растворов возрастает, расширяются технологические возможности.
Новизна обусловлена также тем, что шаг ломаных винтовых линий - переменный, т.е. изменяется по всему периметру рабочей камеры, что нарушает стационарность движения компонентов растворов с водой затворения и расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру рабочей камеры проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение компонентов растворов и воды затворения в каждом сечении рабочей камеры, а значит повышение производительности, эффективности и расширение технологических возможностей.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что элементы, из которых собрана рабочая камера, разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии рабочей камеры, поэтому степень сжатия компонентов растворов и воды затворения возрастает, процесс приготовления растворов интенсифицируется.
Новизна заключается также в том, что рабочая камера изготовлена из секций, стенки которых разнонаклонны не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения компонентов растворов и воды затворения, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению рабочей камеры, что усложняет траектории их движения и увеличивает интенсивность приготовления растворов и расширяет технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено тороидальное устройство для приготовления растворов, общий вид; на фиг.2 - рабочая камера, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - секция рабочей камеры, аксонометрическая проекция; фиг.5 - полоса с размеченными прямыми линями; на фиг.6 - схема сборки рабочей камеры из секций; на фиг.7 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.8 - сечение В-В на фиг.2; на фиг.9 - сечение Г-Г на фиг.2.
Тороидальное устройство для приготовления растворов (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) выполнена в виде тора из секций 5 (фиг.4), одна из которых выделена на фиг.2 тройными линиями 70-71-49-90-48-70. Секция 5 изготовлена из полосы М (фиг.4, фиг.5), согнутой в одну сторону по прямым линиям А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, размещенным под углом к кромкам полосы М с образованием попеременно разных по размерам равносторонних 6, 7, 8, 9 и равнобедренных 10, 11, 12, 13 треугольников. При этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника 7 своими основаниями (показаны на фиг.5 двойными линиями) размещены два одинаковых равнобедренных треугольника 11 и 12. Основания треугольников 11 и 12 больше боковых сторон на одинаковую величину, например (Δ). К боковой стороне треугольников 11 и 12 размещены равносторонние треугольники 6 и 8, стороны которых меньше равностороннего треугольника 7 соответственно также на величину (Δ). К сторонам треугольников 6 и 8 размещены своими основаниями равнобедренные треугольники 10 и 13. Основания (показаны на фиг.5 тройными линиями) равнобедренных треугольников 10 и 13 больше их боковых сторон тоже на величину (Δ). К треугольнику 13 размещен соответственно равносторонний треугольник 9, стороны которого меньше треугольников 6 и 8 на величину (Δ) и соответственно меньше треугольника 7 на величину (2Δ). После сгиба полосы М по линиям А, Б, В, Г, Д, Е, Ж в одну сторону концы полосы М по линии соединяют (показаны на фиг.4 тройной линией), например, сваркой с образованием секции 5 (фиг.4). Секции 5 соединяют друг с другом свободными сторонами треугольников 6, 7, 8, 9,10, 11, 12, 13, например, сваркой (фиг.6) с образованием рабочей камеры 4 (фиг.1, фиг.2, фиг.3). На наружной и внутренней поверхности рабочей камеры 4 образованы ломаные винтовые линии, например, как показанные на фиг.2 утолщенной линией: замкнутая ломанная винтовая линия 14-15-16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30-31-32-33-34-35-36-37-38-39-40-41-42-43-44-45-46-47-48-49-50-51-52-53-14 и замкнутая ломанная винтовая линия 54-55-56-57-58-59-60=61-62-63-64-65-66-67-68-69-70-71-72-73-74-75-76-77-78-79-80-81-82-83-84-85-86-87-88-89-90-91-92-93-54 (на фиг.2 невидимые участки винтовых линий показаны двумя параллельными линиями: сплошной и штриховой, а невидимые точки ломаной винтовой линии взяты в круглые скобки).
В результате по внутренней и наружной поверхности рабочей камеры 4, между ломаными винтовыми линиями образованы винтовые поверхности из различных по форме, площади и размерам треугольников, а сама рабочая камера 4 имеет проходное сечение, которое меняется по форме, размерам сторон и площади сечения (фиг.7, фиг.8, фиг.9).
Тороидальное устройство для приготовления растворов работает следующим образом.
Возмущающая сила вибратора 3 через стенки рабочей камеры 4 передается частицам компонентов растворов и воде затворения, находящимся внутри рабочей камеры 4. Частицы компонентов растворов и вода затворения совершают сложное движение, при котором и происходит процесс приготовления раствора. Частицы компонентов растворов не только интенсивно взаимодействуют друг с другом, смешиваясь при этом с водой затворения, но и под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскости, перпендикулярной проходному сечению рабочей камеры 4. Так как по длине рабочей камеры 4 размеры поперечного сечения, форма, расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц компонентов растворов и воды затворения, т.е. имеет место повышение интенсивности приготовления растворов. Наличие плоских разнонаправленных треугольников в каждой из секций рабочей камеры 4 по его периметру изменяет направление движение отдельных порций масс частиц компонентов растворов, усложняет траекторию их движения в плоскости, перпендикулярной проходному сечению рабочей камеры 4, что интенсифицирует процесс приготовления растворов. Наличие винтовых поверхностей и ломаных винтовых линий по периметру рабочей камеры 4 способствует не только усложнению траекторий их движения, но и перемещению по проходному сечению рабочей камеры 4. При движении компонентов растворов с водой затворения по проходному сечению рабочей камеры 4 из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разрежения в каждом сечение рабочей камеры 4 по всему ее объему, что тоже интенсифицирует процесс приготовления растворов и расширяет технологические возможности.
Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения рабочей камеры в виде тора, по наружной и внутренней поверхности которой образованы ломаные винтовые линии и винтовые поверхности, что обеспечивает не только расширение технологических возможностей, но и сокращает габариты устройства по длине.