ГРАВИТАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ

Полезная модель относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использована в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.
В настоящее время одним из актуальных аспектов развития строительной индустрии является монолитное строительство, немаловажная роль в котором отводится приготовлению бетонных смесей на первоначальном этапе производства. Анализ различных источников позволяет обнаружить многообразие существующих промышленных бетоносмесительных машин, реализованных на основе механической обработки с целью получения качественных бетонных смесей, т.е. получения их максимально-однородными по составу. Последнее в особенности позволяет выделить проверенный временем и множеством научных трудов способ вибрационной обработки бетонных смесей как в отдельно взятом случае, так и в совокупности с обычной механической активацией.
Из уровня техники известны различные устройства, реализованные на данной основе.
Так, например, известны вибрационные смесители (Патент RU 2494795 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494796 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494797 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494798 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494799 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494800 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494801 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494802 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494803 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494804 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494805 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494862 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2495710 С1, 20.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496562 С1, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496563 С1, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496564 С2, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496565 С2, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496566 С2, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496567 С1, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496568 С1, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496569 С1, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2497665 С1, 10.11.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2497666 С1, 10.11.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2497667 С2, 10.11.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500523 С1, 10.12.2013, B28C 5/00; Патент RU 2500524 С1, 10.12.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500525 С1, 10.12.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500526 С1, 10.12.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500527 С1, 10.12.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500528 С1, 10.12.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500529 С1, 10.12.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500530 С1, 10.12.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2513931 С1, 20.04.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2513932 С1, 20.04.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2515480 С1, 10.05.2014, B01F 11/02; Патент RU 2515838 С1, 20.05.2014, B01F 11/02; Патент RU 2516569 С1, 20.05.2014, B01F 11/02; Патент RU 2519234 С1, 10.06.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2519426 С1, 10.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2519430 С1, 10.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2519436 С1, 10.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2519437 С1, 10.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2519439 С1, 10.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2519444 С1, 10.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2520103 С2, 20.06.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2520445 С2, 27.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2522073 С2, 10.07.2014, B01F 11/00; Патент RU 2524726 С1, 10.08.2014, B28C 5/00, B01F 11/00; Патент RU 2524729 С1, 10.08.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2524783 С1, 10.08.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2524942 С1, 10.08.2014, B01F 11/00; Патент RU 2525075 С1, 10.08.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2525077 С1, 10.08.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2525081 С1, 10.08.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2528847 С2, 20.09.2014, B01F 11/00; Патент RU 2528850 С1, 20.09.2014, B01F 11/00; Патент RU 2529223 С1, 27.09.2014, B01F 11/00; Патент RU 2533730 С2, 20.11.2014, B01F 11/00; Патент RU 2533787 С2, 20.11.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2533788 С2, 20.11.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2533791 С2, 20.11.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2534113 С2, 27.11.2014, B01F 11/00; Патент RU 2534117 С2, 27.11.2014, B01F 11/00; Патент RU 2534278 С2, 27.11.2014, B28C 5/16, B01F 11/00), содержащие камеру смешивания с окнами загрузки и выгрузки материалов и ротор с лопастями. В нижней или в нижней и верхней частях камер смешивания по центру жестко закреплены один или два вибратора, выполненные в корпусах, с возбуждением вибрационных полей посредством нижнего или нижнего и верхнего кривошипно-шатунных механизмов. При этом корпуса вибраторов выполнены в виде металлических гофрированных оболочек с различной геометрией тел вращения.
Известен также роторно-вибрационный смеситель с кольцевым магнитострикционным преобразователем (Патент RU 2318586 С2, 10.03.2008, B01F 11/00), содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, отличающийся тем, что вибратор выполнен в виде излучающей высокочастотные колебания трубы с диском и жестко закреплен в середине камеры смешивания.
Также известен роторный смеситель с механическим вибровозбудителем (Патент RU 2297274 С1, 20.04.2007, B01F 11/00), содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, выполненный в виде тарельчатых пружин с резиновыми амортизаторами, и жестко закрепленный в середине камеры смешивания. Вибратор имеет кривошипно-шатунный механизм, с помощью которого тарельчатые пружины возбуждают колебания частиц в горизонтальном направлении. В смесителе имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством изменения частоты вращения привода кривошипно-шатунного механизма.
Основным недостатком данных конструкций смесителей является ограниченное применение по составам смешиваемых материалов, особенно жестких бетонных смесей.
Наиболее близкими аналогами являются гравитационные смесители (Патент RU 148474 U1, 10.12.2014, B28C 5/22, B01F 11/00; Патент RU 148526 U1, 10.12.2014, B28C 5/22, B01F 11/00; Патент RU 148529 U1, 10.12.2014, B28C 5/22, B01F 11/00; Патент RU 148597 U1, 10.12.2014, B01F 11/00; Патент RU 148598 U1, 10.12.2014, B01F 11/00; Патент RU 148599 U1, 10.12.2014, B01F 11/00; Патент RU 148600 U1, 10.12.2014, B01F 9/00; Патент RU 148601 U1, 10.12.2014, B01F 11/00), содержащие вращающийся барабан с лопастями и приводом вращения, установленный в опоре, внутри барабана консольно расположен вибратор с кинематическим возбуждением колебаний и приводом вращения, вибратор выполнен с корпусом, установленным на коленчатом валу так, что его продольная ось составляет с осью барабана 5-10°, один конец корпуса соосно соединен с дном барабана с помощью упругого элемента, а второй опирается посредством сферического подшипника на шатунную опору коленчатого вала, на котором размещен дисбаланс, выполненный с функцией динамической балансировки неуравновешенных масс. При этом корпуса вибраторов выполнены в виде металлических тонкостенных геометрических тел различной формы.
Основным недостатком конструкций данных смесителей является отсутствие обеспечения совокупностью существенных признаков данных устройств нового свойства, заключающегося в создании вибрационного поля, соответствующего по форме контуру усеченной правильной шестиугольной пирамиды.
Технический результат - заключается в расширении арсенала технических средств и обеспечении достижения новых свойств заявляемыми объектами. То есть обеспечивается реализация возможности создания на смешиваемые компоненты по всему объему камеры смешивания вибрационного поля, соответствующего по форме контуру усеченной правильной шестиугольной пирамиды и повышенной интенсификации процесса перемешивания в целом.
Технический результат достигается тем, что гравитационный смеситель, содержащий вращающийся барабан с лопастями и приводом вращения, установленный в опоре, внутри барабана консольно расположен вибратор с кинематическим возбуждением колебаний и приводом вращения. Вибратор выполнен с корпусом, установленным на коленчатом валу так, что его продольная ось составляет с осью барабана 5-10°. Один конец корпуса соосно соединен с дном барабана с помощью упругого элемента, а второй опирается посредством сферического подшипника на шатунную опору коленчатого вала, на котором размещен дисбаланс, выполненный с функцией динамической балансировки неуравновешенных масс. Причем, корпус выполнен в виде металлической тонкостенной усеченной правильной шестиугольной пирамиды.
Сущность полезной модели поясняется чертежом: на фиг. 1 представлена схема гравитационного смесителя.
Гравитационный смеситель содержит вращающийся барабан 1 с лопастями 2 и приводом 3 вращения, установленный в опоре 4, внутри барабана консольно расположен вибратор 5 с кинематическим возбуждением колебаний и приводом 6 вращения. Вибратор выполнен с корпусом 7, установленным на коленчатом валу 8 так, что его продольная ось составляет с осью барабана 5-10°. Один конец корпуса 7 соосно соединен с дном барабана с помощью упругого элемента 9, а второй опирается посредством сферического подшипника на шатунную опору 10 коленчатого вала 8, на котором размещен дисбаланс 11, выполненный с функцией динамической балансировки неуравновешенных масс. Причем, корпус 7 выполнен в виде металлической тонкостенной усеченной правильной шестиугольной пирамиды.
Устройство работает следующим образом: при включении приводов 3 и 6 вращающийся барабан 1 и вибратор 5 приобретают рабочее движение. Смесь, поднимаемая лопастями 2 вверх под действием гравитационных сил, попадает на корпус 7 вибратора 5. В контакте с корпусом 7, выполненным в виде металлической тонкостенной усеченной правильной шестиугольной пирамиды, разрушается структура смеси, что интенсифицирует процесс смешивания.
Использование вибратора с корпусом предлагаемой конструкции обеспечивает постоянство параметров вибрации, не зависит от структурно-реологических свойств смеси и расширяет номенклатуру смешиваемых материалов.
Заявляемая конструкция проявляет новые свойства, не известные в технике. Существенные признаки носят технический характер и идентифицируемы. Совокупность существенных признаков заявленного устройства необходима и достаточна для получения требуемого технического результата. Заявляемая совокупность признаков обеспечивает получение неожиданного, необычного сверхсуммарного технического результата, который превосходит технический результат, получаемый от каждого существенного признака в отдельности применительно к объектам указанного назначения. Заявляемый объект обеспечивает изменение известного уровня техники неочевидными средствами, придает объектам новые положительные свойства, удовлетворяет долговременный спрос и повышает конкурентоспособность объекта патентования. Между существенными признаками заявленного решения и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь. Совокупность существенных признаков заявляемого решения обеспечивает новый необычный принцип действия объектов, который является в максимальной степени эффективным для объектов указанного назначения.