Способ смешения жидких, консистентных и сыпучих продуктов и устройство для его осуществления а.а.черноземова

 

Сущность изобретения: способ реализован при помощи смесителя, содержащего емкость 1 с поперечным сечением в виде квадрата, ее крышку 2, в которую встроено А-А коронное колесо 3, составляющее с сателлитом 4 планетарную передачу с передаточным отношением 1:2. Сателлит приводит во вращение ось 10 импеллера, а она связанную с ней крестовину 11, несущую лопасти 14 и 15, очищающие углы и середины граней емкости 1. Импеллер вращается в сторону противоположную вращению водила 7, а смешение продуктов осуществляется путем последовательного их выноса лопастями 14 и 15 .из углов и от стенок емкости на ее середину по пересекающимся в объеме продуктов гипотрохоидным в частности эллипсоидальным, траекториям 20 и 21 с последующим возвратом продуктов к периферии самотеком и принудительно. 2 с. и 4 з. п. ф-лы, 3 ил. .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 F 7/30

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (л (21) 4884617/26 (22) 21 11.90 (46) 23.08.93. Бюл. N. 31 (76) А. А. Черноземов (56) Авторское свидетельство СССР

М 957944, кл. В 01 F 7/30, 1980.

Авторское свидетельство СССР

hh 121455, кл. B 01 F 7/30, 1984. (54) СПОСОБ СМЕШЕНИЯ ЖИДКИХ, КОНСИСТЕНТНЫХ И СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ А. А. ЧЕРНОЗЕМОВА (57) СущносТь изобретения: способ реализован при помощи смесителя, содержащего емкость 1 с поперечным сечением в виде квадрата, ее крышку 2, в которую встроено

А-A

5U 1836134 АЗ коронное колесо 3, составляющее с сателлитом 4 планетарную передачу с передаточным отношением 1:2. Сателлит приводит во вращение ось 10 импеллера, а она связанную с ней крестовину 11, несущую лопасти

14 и 15; очищающие углы и середины граней емкости 1. Импеллер вращается в сторону противоположную вращению водила 7, а смешение продуктов осуществляется путем последовательного их выноса лопастями 14 и 15.иэ углов и от стенок емкости на ее середину по пересекающимся в объеме продуктов гипотрохоидным в частности эллипсоидальным, траекториям 20 и 21 с последующим возвратом продуктов к периферии самотеком и принудительно. 2 с. и 4 з. п. ф-лы,3 ил.

1836134

Изобретение относится к технологиям и оборудованию для смещения жидких, консистентных и сыпучих продуктов, в том числе пищевых, и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является интенсификация процесса, увеличение производител ьн ости и улучшение качества приготавливаемых смесей за счет исключения раскручивания продуктов в емкости импеллером в сторону вращения его оси и увеличения их активации одновременно по всему обьему, На фиг. 1 изобра>кен смеситель в разрезе по А-А на фиг, 2; на фиг. 2 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг, 3 — траектории лопастей импеллера на поперечном сечении емкости, вид сверху.

Смеситель содержит емкость 1 квадратного сечения и ориентирующуюся по ее квадрату крышку 2, в которую встроено коронное колесо 3, составляющее с сателлитом 4 планетарную передачу с 25 передаточным отношением 1:2. В ступице 5 крышки 2 по центру размещен приводной вал 6, несущий водило 7, в направляющей втулке 8 которого размещен пустотелый вал

9 сателлита 4, несущий в своем отверстии неподвижно связанную с ним ось 10 импеллера. К ней прикреплена крестовина 11, имеющая длинные 12 и короткие 13 лепестки, несущие лопасти 14 и 15, обслу>кивающие углы и середины граней емкости 1, соответственно. Передние кромки 16 и 17 этих лопастей расположены параллельно к обслуживаемым или участкам стенок емкости вмомент,,когда они находятся в апогеях

18 и 19 своих траекторий 20 и 21. Плоскости лопастей установлены под углом а к плоскостям 22, проходящим через их передние кромки и центр вращения сателлита 4. В процессе перекатывания делительной окружности 23 сателлита по делительной окружности 24 коронного колеса и постоянного смещения мгновенного центра вращения, находящегося в точке контакта окружностей 23 и 24, лопасти меняют свое угловое поло>кение по отношению к граням емкости В апогеи 18 и 19 своих траекторий они приходят в положении 25 и 26, а возвращаясь к перигеям поворачиваются в поло>кения 27 и 28.

Способ смешения продуктов осуществляют следующим образом, В емкость 1 заливают и(или) засыпают компоненты в нужной пропорции и определенном суммарном количестве. Затем импеллер опускают в емкость, а крышку 2 устанавливают на ее место, Уровень продуктов при этом не должен подниматься выше крестовины 11.

Включают вращение вала 6 и сателлит 4 начинает перекатываться по коронному колесу 3, вращаясь в сторону противоположную вращению водила 7. Сателлит приводит во вращение импеллер. Так как лопасти 14 и 15 импеллера выдвинуты за пределы длительной окружности 23 сателлита они перемещаются по траекториям, представляющим собой удлиненные гипотрохоиды, представляющиеся при передаточном отношении планетарной передачи

1:2 — эллипсоидальными траекториями 20 и

21. Поскольку лопасти имеют переднюю и заднюю кромки, лежащие на разном удалении от центра вращения импеллера со сдвигом по углу, траектории движения лопастей представляют собой площади, ограниченные двумя эллипсами. Траектории наиболее удаленных от центра вращения импеллера лопастей 14 вписаны своими пересекающимися под прямым углом в центре емкости большими осями в ее противоположные углы, Грани емкости сопряжены между собой криволинейными поверхностями с радиусом кривизны близким по значению радиусу кривизны траекторий лопастей 14, описываемому их внешними кромками 16, Благодаря наличию угла а эти лопасти входят в обслуживаемые ими углы, практически, ребром, как-бы подрезая порции продукта, находящиеся там, Так как мгновенный центр вращения лопасти в это время находится на кратчайшем расстоянии от нее и движется в противоположную сторону, она входит в угол с замедлением, прекращая движение вглубь в положении 25, когда ее передняя кромка 16 уже достигла апогея 18. После этого направления движения лопасти и мгновенного центра ее вращения становятся однозначными, а скорости складываются, поэтому от точки 18 лопасть начинает выходить из угла с ускорением, одновременно поворачиваясь поперек направления своего движения и достигая максимальной скорости в положении 27. Каждая из лопастей 14 войдя в угол без сопротивления и повернувшись в нем, в виде незначительности зазора между ее передней кромкой и криволинейной поверхностью сопрягающей соседние грани емкости, буквально выскребает продукт из этой зоны и несет его к перегею своей траектории. Двигаясь с ускорением лопасть создает перед собой волну, разгоняющую массу продукта частично к периферии и преимущественно к середине емкости, Вторая лопасть 14, в то время когда первая находится в перигее своей траектории, приходит в свой апогей и захватив из своего угла продукт производит над ним

1836134 описанные действия, но уже в направлении ние осуществляют путем последовательноггоперечном. При этом обе лопасти при дви- го выноса продуктов из углов и от сг елок мании создают перед собой зону избыточ- емкости на ее середину по пересекающимся

Його давления, а за собой — зону в объеме траекториям с последующим воэаэрежения, в результате чего в углах емко- 5 вратам продуктов к периферии емкости сати и на участках граней, соседствующих с мотеком и принудительно. ими,происходитпульсирующее,ползущее 2. Устройство для смешения жидких, еремещение пограничного слоя продуктов консистентных и сыпучих продуктов. содернаправлении движения лопастей. Таким жащее емкость с поперечным сечением в бразом в объеме продукта, практически, не 10 виде правильного многоугольника, в котостается застойных зон,.разве что возле се-.. poA размещены один или несколько импеледин граней, гдеобразуется медленно пол- леров с опущенными в рабочую среду ущей "треугольники при смешивании лопастями, соединенных с приводом поонсистентных продуктов. Эти зоны ликви- средством планетарной передачи, коронное ируются при посредстве лопастей 15, кото- 15 колесо которой соосно емкости, а его диаые обслуживают. как раэ середины граней. метр меньше расстояния между противопоольшие оси эллипсов их траекторий 21 ложными гранями емкости, отл и ч а ю щеерпендикулярны противополОжным гра- е с я тем; чго, с целью интенсификации проям. Зазоры между передними кромками 17 . цесса смещения, увеличения производиопастей 15 в апогее 19 траекторий 21 рав- 20 тельности и улучшения качества

ы зазорам в углах. Большие оси траекторий . приготавливаемы смесей, число сторон по1 перекрещиваются в центре емкости под перечного сечения емкости кратно передаглам 90" друг к другу и под углами 45 с точному числу планетарной передачи и ольшимиосямитрэекторий20.Углымежду равно максимальному числу импеллеров, опастями 15 и плоскостью 22 имеют боль- 25 передние кромки всех лопастей которых ую величину, чем у лопастей 14, для лучше- расположены за радиусом сателлита нэ разо захвата продуктов от плоской стенки. ном удалении, причем наиболее удаленные асть оси 10 импеллера, находящаяся под кромки, очищающие углы емкости, при расрестовиной11, выполняет. роль контрлопэ- положении на одной прямой с центрами ти, так как движется в сторону вращения -. 30 вращения сателлита и воу-ила, размещены одила 7, хотя вращается в сторону врвще- на биссектрисе угла. между гранями емкоия импеллера. Раскручивая продукты все- сти, а наименееудаленные,очищающиесеедине емкости навстречу движению редины граней емкости, — на опастей импеллера, она усиливает их тур- .перпендикуляре к середине грани. уулизацию и повышает эффективность сме- Зб 3: Устроиство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е Оивания, с я тем, что внешние кромки лопастей расПредложенный способ смешения про- положены эквидистантно соответствующим уктов повышает эффективность процесса стенкам емкости в местах наибольшего приа счет исключения раскручивания прсдук- ближения к ним.

Тов в емкости в сторону движения оси им- 40 4.Устройство поп,2,отлича ющеепеллера, исключения застойных эон в углах с я тем, что рабочая поверхность каждой иэ у стенок емкости. Он обеспечивает высо- лопастей развернута по отношению к плохое качество смесей независимо от канси- скости, проходящей через ее внешнюю тенции их компонентов, повышает кромку и центр вращения импеллера, роизводительность процесса смешения эа 45 5. Устройство по и. 2, т л и ч э ю щ е е чет одновременной активации продуктов с я тем, что грани емкости сопряжены между во всем их объеме. собой криволинейными поверхностями с

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я радиусом кривизны, равным или большим

1. Способ смешения жидких, консистен- радиуса кривизны траекторий лопастей, тных и сыпучих продуктов, находящихся в 50 очищающих углы емкости, в их апогее. граненой емкости, включающий воэдейст ие на них лопастями импеллеров, движу- 6. Устройство по п.2, отл и ч а ю щеещимися по гипотрохоидным траектории- с я тем, что емкость выполнена с поперечям, отличающийся тем, что, с целью ным сечением.в форме квадрата, а импеллер интенсификации процесса смешения, уве- 55 — в виде подвешенных к прямоугольной кре ичения производительности и улучшения,стовине чередующихся очищающих углы и качества приготавливаемых смесей, смеше- середины граней емкости лопастей, 1836134 Рог. 2

27 фиг.3

Редактор Л.Письман,Заказ 2993 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям йри ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель А.Черноземов

Техред ММоргентал Корректор С.Пекарь