MIXER WITH Z-SHAPED BLADES
Смеситель с Z - образными лопастями

Изобретение относится к области машиностроения, где происходит перемешивание исходных компонентов в однородную массу, и может быть использовано для смешивания сухих и пастообразных материалов.
Известен смеситель, состоящий из станины, на которой монтированы корпус, снабженный лопастными мешателями, под которыми установлен транспортирующий шнек, при этом дно корпуса смесителя выполнено с отверстиями, соединяющими его с рабочей камерой пластифицирующего шнека, привод лопастного мешателя и привод транспортирующего шнека (см. МПК B01F 7/04 описание изобретения к авторскому свидетельству №147757 СССР, опубликовано в «Бюллетене изобретений» №11 в 1962 г.), а также смеситель для сухих и пастообразных материалов по авторскому свидетельству №245338 СССР отличающийся тем, что шнек смесителя имеет головную рециркуляционную часть с левой нарезкой и хвостовую разгрузочную часть с правой нарезкой.
Недостатками известных смесителей являются:
- сложная конструкция смесителя, обусловленная наличием нескольких приводов для организации вращения лопастей в разные стороны;
- низкое качество смешиваемой массы, обусловленное наличием зон налипания, как на рабочей поверхности корпуса, так и на поверхности под транспортирующим шнеком;
Известна конструкция двухвального горизонтального смесителя с лопатками, которые размещены ассиметрично относительно осей стержней, а поверхность их атакующего оперения меньше поверхности хвостового оперения, при этом лопатки установлены на концах стержней и имеют возможность углового поворота вокруг своих осей с использованием упругих элементов и предварительной закрутки винтовых пружин (см. МПК B01F 7/04 описание изобретения к авторскому свидетельству №1151284 СССР, опубл. 23.04.1985 г.).
Недостатком известной конструкции смесителя является сложность в изготовлении и сборке механизма поворота ассиметричных лопаток, а также низкая надежность их работы, при этом интенсивность перемешивания исходных компонентов достигается только в зоне работы лопаток, а не во всем объеме смешивания.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является смеситель, содержащий станину, на которой установлен корпус в виде двух полуцилиндров, в которых расположены горизонтально два ротора с Z-образными лопастями, вращающиеся в противоположных направлениях, транспортирующий шнек, привод (см. описание смесителя размещенного на сайте «polymermachgroup.com mix_screw.htm) - ближайший аналог.
Недостатком известного смесителя является низкое качество смешивания, обусловленное выполнением смешивания не во всем объеме рабочего пространства корпуса за счет наличия зон налипания, в которых отсутствует перемешивание.
Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение качества конечного продукта путем интенсификации перемешивания исходных компонентов во всем объеме смешивания и ликвидации зон налипания.
Сущность технического решения заключается в том, что в смесителе, содержащем станину, на которой установлен корпус в виде двух полуцилиндров, в которых расположены горизонтально два ротора с Z-образными лопастями, вращающиеся в противоположных направлениях, транспортирующий шнек, привод, лопасти выполнены из двух частей, одна из которых установлена подвижно относительно другой и снабжена механизмом прижима к рабочим поверхностям корпуса смесителя, а выходная часть транспортирующего шнека снабжена втулкой с отверстием и винтовой заглушкой.
Выполнение лопастей из двух частей, одна из которых установлена подвижно относительно другой и снабжение ее механизмом прижима к рабочим поверхностям корпуса смесителя обеспечивает ликвидацию застойных зон и зон налипания путем постоянного прижима лопастей к рабочей поверхности корпуса смесителя, что улучшает процесс смешивания и качество готового продукта.
Снабжение выходной части транспортирующего шнека втулкой с отверстием и винтовой заглушкой обеспечивают перемещение смешиваемой массы из застоной зоны и зоны налипания транспортирующего шнека в рабочую зону вращения лопастей двух роторов, что улучшает процесс смешивания и качество готового продукта. Винтовая заглушка позволяет транспортирующему шнеку выполнять как функцию перемещения смешанной массы, так и выгрузку готового продукта.
Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид смесителя; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В фиг. 3 на фиг. 5 - сечение Г-Г фиг. 1.
Смеситель содержит станину 1, на которой установлен корпус в виде двух полуцилиндров 2, 3, в которых расположены горизонтально два ротора 4, 5 с двумя Z-образными лопастями, каждая из которых выполнена из частей 6, 7 (см. фиг. 4), при этом в частях 6 выполнены пазы 8, в которых установлены подвижные части 7 с рабочими поверхностями 9, которые прижимаются к рабочим поверхностям 10 двух полуцилиндров 2, 3 корпуса смесителя посредством механизмов прижима, выполненных виде пружин 11, расположенных в отверстиях 12, частей 6 лопастей между регулирующими усилие пружины винтами 13 и винтами 14, которые соединены с подвижными частями 7 лопастей. Транспортирующий шнек 15 снабжен в выходной части втулкой 16 с отверстием 17 и винтовой заглушкой 18 (см. фиг. 3). Привод 19 кинематически связан посредством шестерен 20, 21, 22 (см. фиг. 5) с двумя роторами 4, 5 и транспортирующим шнеком 15.
Смеситель работает следующим образом. Перед началом работы настраиваются усилия пружин 11 посредством регулирующих винтов 13 и положение подвижных частей 7 лопастей посредством винтов 14, крышка 23 корпуса смесителя открыта. Исходные компоненты для смешивания в различных рецептурных соотношениях загружаются в корпус в виде полуцилиндров 2, 3 в любой технологической последовательности. Закрывается крышка 23, включается вращение вала привода 19, от которого происходит вращение роторов 4, 5 с Z-образными лопастями, с помощью которых производится смешивание заданной композиции. При этом вращение роторов с лопастями и транспортирующего шнека происходит от одного привода 19, выполненного, например, в виде электродвигателя, посредством шестерен 20,21,22, которые установлены на валах соответствующих роторов 4, 5 и транспортирующего шнека 15. В этом случае винтовая заглушка 18 находится в рабочем положении, при котором она закрывает разгрузочное отверстие 24 шнека 15. Происходит процесс смешивания, при котором за счет наличия установленных подвижно частей лопастей и механизмов прижима к рабочим поверхностям корпуса смесителя пружин 11, а также прохождения смешиваемой массы через отверстие 17 втулки 16, которое возвращает массу в рабочий объем, где происходит смешивание. В этом случае не происходит образование застойных зон и зон налипания, что позволяет активизировать перемешивание компонентов и улучшить качество готового продукта. После окончания технологического цикла смешивания, происходит выгрузка готового продукта путем открытия отверстия 24 посредством винтовой заглушки 18, винт 25 которой поворачивают против часовой стрелки из гайки 26, и при вращении транспортирующего шнека 15 готовый продукт выгружается в лоток 27.
Применение заявляемого изобретения позволит улучшить качество готового продукта путем организации интенсивного перемешивания, упростить конструкцию, повысить надежность работы смесителя.