Планетарный смеситель вязких материалов

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2411073:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (RU)

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. отраслях промышленности. Смеситель содержит двигатель, установленные в корпусе рабочие органы, планетарный привод которых выполнен в виде планетарного механизма с двумя соосно расположенными сателлитами. На ведущем валу планетарного механизма установлено водило. На водиле находится общая ось сателлитов. Один сателлит имеет внешние зубья, а другой сателлит - внутренние. Сателлиты зацепляются с центральными колесами, расположенными на одном валу. Центральные колеса соединены с корпусом посредством кинематических связей. Рабочие органы установлены на сателлитах с разными смещениями от оси сателлитов. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции, повышение качества и производительности процесса перемешивания, рабочие органы самоочищаются от налипших веществ, а для привода смесителя требуется только один двигатель. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для перемешивания различных вязких материалов и может найти применение в различных отраслях промышленности для получения однородной смеси (тестомесильные и кремовзбивальные машины, бетоносмесители и др.).

Известен смеситель вязких материалов (патент SU 1311690 А1, МПК⁴ А21С 1/02, опубл. 23.05.87, бюл. №19), содержащий корпус с установленной на нем дежой, месильный механизм с приводом и жесткими кинематическими связями, в котором месильный механизм имеет два рабочих органа в виде рамок, которые при повороте вокруг вертикальных осей поочередно входят и выходят во внутреннюю полость друг друга.

Недостатками этого смесителя являются:

1. Простое вращательное движение рабочих органов вокруг неподвижных осей по фиксированной траектории в виде окружностей постоянного радиуса, что затрудняет получение смеси вязких материалов высокой степени однородности за ограниченное время.

2. Сложность конструкции, большие габариты и вес из-за наличия дополнительного вращательного привода дежи.

Известен смеситель вязких материалов (патент SU 1207453 А, МПК⁴ А21С 1/06, опубл. 30.01.86, бюл. №4), содержащий корпус с установленной на нем дежой, рабочий орган с приводом и жесткими кинематическими связями, в котором привод рабочего органа выполнен в виде пятизвенного пространственного механизма, при этом два звена выполнены ведущими. Благодаря этому может быть получена сложная траектория движения рабочего органа смесителя и устранены зоны непромеса в объеме дежи.

Недостатками этого смесителя являются:

1. Сложность конструкции, большие габариты и вес из-за наличия привода двух ведущих звеньев и необходимости изготовления многозвенного пространственного механизма.

2. Невозможность полного очищения рабочего органа от налипших вязких материалов вследствие использования только одного рабочего органа.

Наиболее близким к предлагаемому является планетарный смеситель вязких материалов (патент RU 2258558 С1, МПК⁷ В01F 7/30, А21С 1/02, опубл. 20.08.2005, бюл. №23), содержащий корпус и планетарный привод рабочих органов, в котором рабочие органы закреплены на сателлитах со смещением относительно осей сателлитов, а центральное зубчатое колесо планетарного механизма подвижно соединено с корпусом через упругую кинематическую связь.

Недостатками этого смесителя являются:

1. Наличие необрабатываемых зон внутри сателлитов из-за установки рабочих органов со смещением относительно осей сателлитов. Это приводит к неполному перемешиванию вязких материалов в отдельных зонах дежи и появлению непромесов, несмотря на сложное движение рабочих органов.

2. Невозможность очищения рабочего органа от налипших вязких материалов вследствие использования в конструкции смесителя одного или нескольких рабочих органов, которые двигаются независимо.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение качества и производительности процесса перемешивания за счет интенсивной обработки вязких материалов по всему объему смеси, а также за счет самоочищения рабочих органов от налипших веществ.

Сущность изобретения заключается в том, что в планетарном смесителе вязких материалов, содержащем двигатель, установленные в корпусе рабочие органы, планетарный привод которых выполнен в виде установленного на ведущем валу водила и сателлитов в зацеплении с центральным зубчатым колесом, и кинематические связи в составе планетарного привода, привод рабочих органов выполнен в виде планетарного механизма с двумя соосно расположенными сателлитами, один из которых выполнен с внешними зубьями, а другой - с внутренними, зацепляющимися с разными центральными колесами, которые имеют кинематическую связь с корпусом, при этом на каждом из сателлитов с разными смещениями от оси сателлитов установлен отдельный рабочий орган.

Применение двух расположенных близко друг к другу рабочих органов, каждый из которых имеет планетарное движение, в заявленной конструкции смесителя приводит к усложнению траектории движения рабочих органов во всем объеме перемешиваемых вязких материалов, к устранению непромесов и повышению качества и производительности процесса перемешивания.

Применение двух расположенных близко друг к другу рабочих органов в заявленной конструкции смесителя обеспечивает также периодическое самоочищение рабочих органов от налипших вязких материалов в моменты их прохождения друг относительно друга с малым зазором.

Соединение центральных зубчатых колес с корпусом посредством кинематических связей, выполненных в виде жестких элементов, позволяет упростить конструкцию планетарного смесителя вязких материалов.

Соединение центральных зубчатых колес с корпусом посредством кинематических связей, выполненных в виде упругих элементов, позволяет дополнительно усложнить траекторию движения рабочих органов за счет деформации этих элементов при работе смесителя и тем самым устранить непромесы во всем объеме перемешиваемых материалов.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показан планетарный смеситель вязких материалов с жесткими кинематическими связями. На фиг.2 показан планетарный смеситель вязких материалов с упругими кинематическими связями.

Смеситель содержит двигатель 1 (фиг.1), установленные в корпусе 2 рабочие органы 3 и 4, планетарный привод которых выполнен в виде планетарного механизма с двумя соосно расположенными сателлитами 5 и 6. На ведущем валу планетарного механизма установлено водило 7. На водиле находится общая ось сателлитов 5 и 6. Сателлит 5 имеет внешние зубья, а сателлит 6 - внутренние. Сателлиты 5 и 6 зацепляются с центральными колесами 8 и 9 соответственно. Центральные колеса 8 и 9 соединены с корпусом 2 посредством кинематических связей 10 и 11. Рабочие органы 3 и 4 установлены на сателлитах 5 и 6 с разными смещениями от оси сателлитов. Часть корпуса 2 выполнена в виде дежи 12.

Работа смесителя вязких материалов заключается в следующем.

В дежу 12 корпуса 2 загружаются подлежащие перемешиванию вязкие материалы. Включается двигатель 1 и приводит во вращение водило 7. Сателлиты 5 и 6 обкатываются вокруг центральных колес 8 и 9. Установленные на сателлитах 5 и 6 рабочие органы 3 и 4 совершают при этом сложное движение относительно дежи 12, а вязкие материалы в деже качественно перемешиваются. Возникающие при работе смесителя реактивные моменты на центральных колесах 8 и 9 воспринимаются кинематическими связями 10 и 11 и замыкаются на корпус 2.

Таким образом, применение заявленного планетарного смесителя для перемешивания вязких материалов позволяет устранить непромесы и повысить качество и производительность процесса перемешивания, а также обеспечивает самоочищение рабочих органов от налипших вязких материалов.

1. Планетарный смеситель вязких материалов, содержащий двигатель, установленные в корпусе рабочие органы, планетарный привод которых выполнен в виде установленного на ведущем валу водила и сателлитов в зацеплении с центральным зубчатым колесом, и кинематические связи в составе планетарного привода, отличающийся тем, что привод рабочих органов выполнен в виде планетарного механизма с двумя соосно расположенными сателлитами, один из которых выполнен с внешними зубьями, а другой - с внутренними, зацепляющимися с разными центральными колесами, которые имеют кинематическую связь с корпусом, при этом на каждом из сателлитов с разными смещениями от оси сателлитов установлен отдельный рабочий орган.

2. Планетарный смеситель вязких материалов по п.1, отличающийся тем, что центральные зубчатые колеса соединены с корпусом посредством кинематических связей, выполненных в виде жестких или упругих элементов.

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

Перемешивающее устройство // 2359746

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

Установка для смешения взрывопожароопасного состава // 2316525

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

Планетарный смеситель вязких материалов // 2258558

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.

Планетарный смеситель вязких материалов // 2253507

Лопастной смеситель // 2060807

Планетарный смеситель // 2046009

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.

Смеситель // 2042416

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

Устройство для приготовления смеси // 2038143

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.

Устройство для изготовления шоколада // 2505350

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.

Планетарный лопастной смеситель // 2527237

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.

Рычажно-планетарный смеситель // 2547018

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.

Рычажно-планетарный смеситель // 2558593

Изобретение относится к смесителям для перемешивания различных вязких и сыпучих материалов с целью получения готовой однородной массы. 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 (порошкообразных и гранулированных, жидкостей различной вязкости, растворов, лакокрасочных материалов). Рычажно-планетарный смеситель состоит из корпуса, состоящего из емкости для размещения перемешиваемых компонентов, и шарнирно установленной на емкость поворотной крышки, в которой установлен электродвигатель и планетарный однорядный механизм. Электродвигатель кинематически связан с рабочим органом с помощью планетарного однорядного механизма, состоящего из центрального колеса, неподвижного венца, сателлитов, шарнирно установленных на водила и входящих во внешнее зацепление с центральным колесом. Водило установлено на полом валу ведущего стержня и жестко связано с ведущим стержнем, шарнирно связанным через шатун с рабочим органом. Рабочий орган шарнирно соединен с ведущим кривошипом, установленным на вал, кинематически связанный с электродвигателем. Рабочий орган выполнен в виде мешалки с рабочими лопатками. Для вращательно-планетарного движения рабочего органа длина ведущего кривошипа должна быть равна длине шатуна, для качательно-планетарного движения длина ведущего кривошипа должна быть меньше длины шатуна. Для обеспечения многорежимной работы электродвигатель может быть снабжен частотным преобразователем, управляемым компьютером. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности работы механизмов привода, интенсивности и качества перемешивания. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Смеситель вязкотекучих дисперсных систем // 2577583

Изобретение относится к смешиванию порошков, а более конкретно - к смешивающим устройствам с вращающимися вокруг вертикальной оси мешалками внутри неподвижного резервуара с вязкотекучим материалом для гомогенизации структурных порошкообразных компонентов, и может быть использовано для приготовления пиротехнических смесей, содержащих полимерное связующее с технологическим летучим растворителем. Смеситель вязкотекучих дисперсных систем содержит смонтированные на общей станине быстроходный и тихоходный приводы, связанные посредством зубчатых передач через вертикально подвижный редуктор, примыкающий к технологической чаше, с осями вращения рамочной лопасти и ворошителя. Новым является то, что быстроходный привод через центральный вал редуктора связан непосредственно с осью вращения ворошителя, выполненного в форме турбинки, а тихоходный привод посредством червячной передачи и коаксиального водила кинематически связан с несущей ось вращения рамочной лопасти сателлитной шестерней внутреннего зацепления с колесом планетарного механизма, которое с противной стороны связано с дополнительным сервоприводом реверсивного вращения рамочной лопасти. Изобретение обеспечивает универсальность смесителя для приготовления сыпучих и вязкотекучих порошковых смесей с пластифицирующим связующим, который автоматически адаптируется к изменяющейся в процессе смешивания реологии технологической дисперсной системы. 2 ил.

Возвратно-вращательное перемешивающее устройство // 2616655

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к перемешивающим устройствам. Оно может быть применено в химической, строительной, пищевой промышленности как устройство, необходимое для интенсификации химических, тепловых и массообменных процессов, для приготовления растворов, эмульсий и суспензий. Возвратно-вращательное перемешивающее устройство содержит установленный на крышке корпуса исполнительный механизм, в котором соосно установлены входной вал и центральный выходной вал, центральное неподвижное зубчатое колесо, жестко закрепленное на корпусе соосно входному валу; сателлит, состоящий из цилиндрического зубчатого колеса и эллиптического зубчатого колеса, расположенных на валу сателлита, при этом центральное неподвижное зубчатое колесо состоит в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом сателлита одного с ним размера; водило, установленное на входном валу и соединенное через вращательную кинематическую пару с валом сателлита; эллиптическое зубчатое колесо, закрепленное на центральном выходном валу, при этом эллиптические зубчатые колеса имеют одинаковые размеры и установлены на валах таким образом, что ось вращения каждого вала проходит через фокус делительного эллипса эллиптического зубчатого колеса, который расположен на полуоси делительного эллипса на расстоянии с от центра делительного эллипса где а и b - большая и малая полуоси делительного эллипса соответственно; центральную звездочку, установленную на центральном выходном валу и находящуюся в зацеплении с периферийными звездочками посредством цепи с натяжными роликами, установленными на периферийных валах исполнительного механизма; реактор, двигатель, рабочие органы, соединенные посредством муфт с выходными (центральным и периферийными) валами исполнительного механизма. Техническим результатом изобретения является повышение интенсивности перемешивания и качества выходного продукта в различных объемах промышленных реакторов, уменьшение энергетических и временных затрат. 5 ил.

Возвратно-вращательное перемешивающее устройство // 2616656

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к перемешивающим устройствам. Оно может быть применено в химической, строительной, пищевой промышленности как устройство, необходимое для интенсификации химических, тепловых и массообменных процессов, для приготовления растворов, эмульсий и суспензий. Перемешивающее устройство содержит установленный на крышке корпуса исполнительный механизм, в котором соосно установлены входной вал и центральный выходной вал, центральное неподвижное зубчатое колесо, жестко закрепленное на корпусе соосно входному валу; сателлит, состоящий из цилиндрического зубчатого колеса и эллиптического зубчатого колеса, расположенных на валу сателлита, при этом центральное неподвижное зубчатое колесо состоит в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом сателлита одного с ним размера; водило, установленное на входном валу и соединенное через вращательную кинематическую пару с валом сателлита; эллиптическое зубчатое колесо, закрепленное на центральном выходном валу, при этом эллиптические зубчатые колеса имеют одинаковые размеры и установлены на валах таким образом, что ось вращения каждого вала проходит через фокус делительного эллипса эллиптического зубчатого колеса, который расположен на полуоси делительного эллипса на расстоянии с от центра делительного эллипса где а и b - большая и малая полуоси делительного эллипса соответственно; центральное цилиндрическое зубчатое колесо, установленное на центральном выходном валу и находящееся в зацеплении с периферийными зубчатыми колесами, установленными на периферийных валах исполнительного механизма; реактора, двигателя, рабочих органов, соединенных посредством муфт с выходными (центральным и периферийными) валами исполнительного механизма. Техническим результатом изобретения является повышение интенсивности перемешивания и качества выходного продукта, уменьшение энергетических и временных затрат. 5 ил., 3 пр.