Планетарный смеситель

 

Использование: для смешивания высоковязких жидкостей, паст и порошковых материалов под вакуумом и избыточным давлением. Сущность изобретения: смешивание производится за счет перемещения мешалок, установленных в полых валах, которыми снабжены шестерни планетарного водила, и скрепленных с ними винтом, выходящим на торец полых валов. Вращение передается через зуб вала и ответный элемент хвостовика мешалки. Водило установлено на подшипниках, внутренний диаметр которых больше диаметра, описываемого хвостовиками мешалок. 2 ил.

Изобретение относится к области смешивания, в частности к конструкции смесителя для высоковязких жидкостей и паст, а также порошкообразных компонентов, и может быть использовано в химической, фармацевтической и иных областях.

Процесс смешивания является весьма распространенным процессом в химической и родственным ей областям техники. В частности, смешивание высоковязких, неньютоновских жидкостей осуществляется шнековыми и ленточными мешалками [1] Однако такие мешалки обладают невысокой интенсивностью, а шнековые мешалки имеют застойные зоны, обмен материала в которых практически отсутствует.

Смеситель [2] представляет собой станину, на верхней плите которой укреплены планетарное водило с встроенными в него мешалками, снабженное консольным валом соединенным при помощи зубчатой передачи с редуктором и приводным двигателем.

Недостаток прототипа необходимость полной разборки планетарного водила для замены мешалок при перенастройке.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей смесителя за счет обеспечения оперативной замены мешалок и смешивания под избыточным давлением.

Указанная цель достигается тем, что в смесителе, содержащем планетарное водило с мешалками, установленное в станине, планетарное водило установлено на подшипниках, внутренний диаметр которых больше диаметра, описываемого хвостовиками мешалок. Шестерни привода мешалок снабжены валами, в полостях которых расположен зуб, взаимодействующий с ответным элементом хвостовика мешалки, обеспечивая передачу крутящего момента и возможность установки мешалок без повреждения их уплотнений. Каждая мешалка скреплена с полым валом винтом, установленным на его торце. Такая компоновка планетарного водила позволяет вывести элементы крепления мешалок (винты с элементами стопорения) на верхний свободный торец мешалок, доступ к которому открывается после удаления крышки водила без разборки всего механизма, чем обеспечивается расширение функциональных возможностей смесителя за счет обеспечения оперативной и удобной заменой мешалкой и сменой уплотнений. Повышается жесткость опорного узла мешалок за счет исключения консольности в креплении планетарного водила. Каретка механизма подъема-опускания чаши расположена на двух параллельных цилиндрических направляющих, одна из которых снабжена подшипниками, винтовой нарезкой и приводом вращения. Тыльная сторона каретки выполнена параллельной осям направляющих, а станина снабжена регулируемыми упорами, взаимодействующими с тыльной стороной каретки. Этим обеспечивается автономность работы смесителя, т. е. не требуется энергоносителя, отличного от основного привода. Разнесенные направляющие обеспечивают высокую точность центровки чаши относительно планетарного водила. Упоры на станине при малом зазоре между упором и тыльной стороной каретки позволяют передать разворачивающий момент, появляющийся от усилия прижатия чаши и избыточного давления в ней, на станину практически без изгиба направляющих. Верхний край каретки находится при этом на небольшом, определяемом погрешностями изготовления расстояния от верхних опор направляющих, что приводит к работе направляющих практически на срез. Этим, а также наличием винтовой самотормозящейся пары в приводе достигается расширение функциональных возможностей за счет смешения под давлением ввиду высокой жесткости конструкции, обеспечивающей герметичность чаши и ее соосность с планетарным водилом на всех режимах работы смесителя. Такая система разгрузки направляющих позволяет достичь компактности и низкой металлоемкости конструкции.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый смеситель планетарный отличается тем, что планетарное водило установлено на подшипниках, внутренний диаметр которых больше диаметра, описываемого хвостовиками мешалок, шестерни привода мешалок снабжены валами, в полостях которых расположен зуб, взаимодействующий с ответным элементом хвостовика мешалки, и каждая мешалка скреплена с полым валом винтом, установленным на его торце. Каретка механизма подъема опускания чаши расположена на двух параллельных цилиндрических направляющих, одна из которых снабжена подшипниками, винтовой нарезкой и приводом вращения. Тыльная сторона каретки выполнена параллельной осям направляющих, а станина снабжена регулируемыми упорами, взаимодействующими с тыльной стороной каретки.

На фиг. 1 представлен планетарный смеситель, поперечное сечение; на фиг. 2 планетарное водило, поперечное сечение.

Смеситель содержит станину 1, в верхней части которой имеется полость 2. В стойке 3 станины 1 расположен двигатель с редуктором 4 или иной привод (например тихоходный двигатель), который при помощи кинематической цепи 5 (паразитная шестерня), дополнительные передачи, цепь, ремень и т. п.) соединен с планетарным водилом 6. В стойке 3 имеются две направляющие 7, по которым перемещается каретка 8 L-образной формы. На боковых поверхностях стойки 3 имеются два регулируемых упора 9. Одна из направляющих 7 выполнена в виде винта, установлена в подшипниках 10 и снабжена ручным приводом 11. Спереди стойка 3 закрыта двумя гофрированными шторками 12, а сзади крышкой 13. Чаша 14 смесителя установлена в расточке каретки 8, где от проворота фиксируется специальными лысками, а от выпадания подпружиненным фиксатором 15. Сверху чаша поджимается к крышке 16, в которой установлена прокладка 17. В крышке 16 имеются специальные каналы для вакуумирования чаши и подачи в нее избыточного давления. Мешалки 18 и 19 крепятся в валах 20 и 21 планетарного водила 6. Крутящий момент с валом на мешалки передается через торцовые шпонки 22. Крепление мешалок в валах осуществляется винтами 23 со стороны свободных торцов валов. Между собой валы 20 и 21 сцеплены шестернями 24 и 25. Вал 20 (тихоходный) приводится во вращение через шестерни 26 и 27. Шестерня 27 неподвижна.

Смеситель работает следующим образом. Чаша с загруженными компонентами подсоединяется к крышке путем вращения винта-направляющей 7. Включается двигатель, вращение передается на планетарное водило 6. Мешалки вместе с водилом совершают планетарное движение вокруг оси водила, а за счет обкатывания неподвижной шестерни 27 шестерней 26 мешалки вращаются также и вокруг своих осей, что приводит к интенсивному перемещению и смещению загруженных компонентов. Хвостовики 28 мешалок 18 и 19 уплотнены в крышке 16 чаши уплотнениями 29, что позволяет создавать в чаше как вакуум, так и избыточное давление. В последнем случае появляется момент, стремящийся развернуть каретку. Жесткости направляющих для удержания каретки от такого разворота недостаточно, поэтому сразу после выбора зазора между тыльной стороной каретки 30 и упором 9 усилие от разворачивающего момента передается на станину, жесткость которой неизмеримо выше. Этим ограничивается дальнейший разворот и разгерметизация смесительной чаши. Верхний край каретки при полностью поднятой чаше находится вблизи верхних опор направляющих (на расстоянии, компенсирующем погрешности изготовления), а поэтому деформация направляющих на этом участке пренебрежимо мала и на работу смесителя не сказывается.

Увеличение диаметра подшипников планетарного водила привело к совмещению в одной конструкционной высоте опор водила и мешалок, что позволяет в несколько раз сократить высоту планетарного механизма над мешалками, уменьшив габаритные размеры, материалоемкость и улучшить внешний вид смесителя. Этому же способствует разгрузка механизма подъема-опускания от разворачивающего момента посредством упоров.

Формула изобретения

ПЛАНЕТАРНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ, включающий планетарное водило с мешалками, отличающийся тем, что планетарное водило установлено на подшипниках, внутренний диаметр которых больше диаметра, описываемого хвостовиками мешалок, шестерни привода мешалок снабжены полыми валами, взаимодействующими с хвостовиками мешалок, и каждая мешалка скреплена с полым валом винтом, установленным на его торце.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Смеситель // 2042416
Изобретение относится к машиностроению, преимущественно сельскохозяйственному, и может использоваться для смешивания сыпучих материалов с различным статическим углом естественного откоса

Изобретение относится к диспергированию твердых веществ и смешиванию их с жидкими компонентами и может использоваться для измельчения агломератов компонентов спиртовой смеси и твердого сплава, а также пластификатора

Смеситель // 2031700
Изобретение относится к оборудованию для смешения вязких и плотных паст для свинцовых аккумуляторов и может быть применено в электротехнической, химической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к смесителям для проведения гидромеханических, механических, тепло- и массообменных процессов, и может быть применено при создании смесителей для проведения процессов смешения, гомогенизации, сушки, вакуумирования и полимеризации различных композиционных материалов

Смеситель // 1775155
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к конструкциям смесителей для приготовления растворобетонных и других смесей

Изобретение относится к машинам для перемешивания различных вязких материалов и может найти применение в хлебопекарном производстве для приготовления опар и теста, в кондитерском деле для сбивания кремов и белковых масс, в химической и нефтехимической промышленности для ускорения реакций при перемешивании реагентов, в строительстве и промышленности строительных материалов для приготовления растворов и бетона, в фармацевтической, лакокрасочной, нефтедобывающей и других отраслях промышленности

Изобретение относится к машинам для перемешивания различных вязких материалов и может найти применение в хлебопекарном производстве для приготовления опар и теста, в кондитерском деле для сбивания кремов и белковых масс, в химической и нефтехимической промышленности для ускорения реакций при перемешивании реагентов, в строительстве и промышленности строительных материалов для приготовления растворов и бетона, в фармацевтической, лакокрасочной, нефтедобывающей и других отраслях промышленности

Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть применено для смешения порохов и взрывчатых веществ

Изобретение относится к устройствам планетарного типа, используемым для производства эмульсий, масел, смазок и антикоррозионных покрытий

Изобретение относится к способу приготовления полисилоксановой массы, содержащей наполнитель с обработанной поверхностью

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано в хлебопекарном производстве для приготовления опар и теста, в кондитерском деле для взбивания кремов и белковых масс, в химической и нефтехимической промышленности для ускорения реакций при перемешивании реагентов, в строительстве и промышленности строительных материалов для приготовления растворов и бетона, в фармацевтической, лакокрасочной, нефтедобывающей и др

Изобретение относится к устройству (1) для изготовления шоколада путем смешивания и измельчения ингредиентов, таких как какао-масса, масло какао, сахар и/или сухое молоко, и может использоваться в пищевой промышленности. Устройство содержит смеситель (3), измельчитель (4) и средства для перемещения данной смеси из смесителя (3) в измельчитель (4). Смеситель (3) содержит тороидальный, предпочтительно кольцевой резервуар (6) для приема и смешивания ингредиентов. Технический результат состоит в повышении компактности устройства. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области устройств для смешивания различных сыпучих материалов и жидких сред и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Планетарный лопастной смеситель содержит вертикально расположенный на направляющих станины корпус с патрубками, привод и перемешивающее устройство, состоящее из валов с мешалками, помещенное внутри цилиндрической емкости, имеющей возможность вертикального перемещения. Перемешивающее устройство состоит из вращающихся навстречу друг другу центральной и периферийных мешалок, траектории лопастей которых перекрываются, и оснащено дополнительно планетарным редуктором, за счет которого перемешивающее устройство совершает вращательное круговое движение относительно емкости и корпуса, при этом периферийные мешалки вращаются быстрее, чем центральная мешалка. Периферийные мешалки, установленные на рядом расположенных валах перемешивающего устройства, повернуты на 90 градусов относительно друг друга. Зазор между цилиндрической стенкой емкости и краем лопасти периферийной мешалки составляет от 1 до 3 мм, зазор между донной частью емкости и нижнем краем мешалок от 1 до 5 мм. Изобретение позволяет повысить качество получаемой смеси и производительности смесителя за счет исключения застойных зон в рабочем объеме смесителя и интенсификации процесса смешивания компонентов при использовании нескольких мешалок, находящихся внутри цилиндрической емкости и вращающихся навстречу друг другу с различной скоростью, а также кругового движения всех мешалок относительно оси емкости для приготовления смеси и корпуса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания различных вязких и сыпучих материалов. Оно может найти применение в строительстве, в порошковой металлургии, в машиностроении, в медицине, в сельском хозяйстве, в нефтяных отраслях промышленности и в других отраслях, где есть необходимость перемешивания различных компонентов. Рычажно-планетарный смеситель состоит из емкости для размещения перемешиваемых компонентов, на которой шарнирно установлена поворотная крышка, в которой установлен двигатель. Двигатель кинематически связан с планетарным приводом, который выполнен в виде плоского четырехзвенного рычажного механизма, состоящего из ведущего стержня, ведущего кривошипа, шатуна, рабочего органа с рабочими лопатками и скребка для очистки емкости. Ведущий кривошип установлен с возможностью вращения относительно ведущего стержня. Ведущий кривошип шарнирно соединен с рабочим органом, который шарнирно установлен на шатун и шарнирно соединен с ведущим стержнем. Для вращательно-планетарного движения рабочего органа длина ведущего кривошипа равна длине шатуна, для качательно-планетарного движения длина ведущего кривошипа должна быть меньше длины шатуна. Изобретение позволяет упростить конструкцию, повысить надежность работы, интенсивности и качества перемешивания. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх