Установка для приготовления лакокрасочной продукции
Владельцы патента RU 2523807:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к устройствам для приготовления продукции во встряхивающих, качающихся и вибрирующих устройствах и может быть применено в лакокрасочной промышленности. Установка для приготовления лакокрасочной продукции содержит снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель с закрепленной внутри по всей длине пружиной, смеситель выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри смесителя под углом 5-15° к оси смесителя в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения смесителя, смонтирован из по крайней мере одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы одинаковой ширины, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 5-15° к оси смесителя винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы, при этом по всей длине смесителя смонтирована пружина вогнутой формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия. Изобретение обеспечивает интенсификацию процесса смешивания. 7 ил.
Изобретение относится к устройствам для приготовления продукции во встряхивающих, качающихся и вибрирующих устройствах и может быть применено в лакокрасочной промышленности.
Известно устройство для приготовления лакокрасочной продукции (патент №1783991, кл. МКИ B01F 11/00, 1992), содержащее снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, выполненный из секций, изготовленных из двух прямоугольников и двух параллелограммов, соединенных попарно своими боковыми сторонами, при этом секции соединены между собой оставшимися свободными сторонами.
Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности и необходимость наклона установки для перемещения потоков сырья от загрузки к выгрузке.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для приготовления лакокрасочной продукции (патент №2457021, кл. МКИ B01F 11/00, 2012), содержащее снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, изготовленный из трех прямоугольных полос, согнутых под углом 140° по надрезам, смеситель с закрепленной внутри по всей его длине пружиной.
Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности, сложность изготовления.
Техническим решением задачи является расширение технических возможностей, упрощение изготовления.
Техническое решение достигается тем, что в установке для приготовления лакокрасочной продукции, содержащей снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель с закрепленной внутри по всей его длине пружиной, смеситель выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри смесителя под углом 5-15° к оси смесителя в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения смесителя, смонтирован из по крайней мере одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы одинаковой ширины, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 5-15° к оси смесителя винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы, при этом по всей длине смесителя смонтирована пружина вогнутой формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне установки для приготовления лакокрасочной продукции.
Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны векторы скорости движения компонентов лакокрасочной продукции при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса их взаимодействия, расширяются технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что внутри смесителя с сложной внутренней поверхностью в виде сочетания двух криволинейных поверхностей в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения частиц компонентов лакокрасочной продукции, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что при одном и том же диаметре смесителя известной конструкции и предлагаемой конструкции в предлагаемой конструкции длина развертки диаметра смесителя из-за ее волнистости по периметру больше, поэтому и путь прохождения частиц компонентов лакокрасочной продукции больше, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что внутри по всей длине смесителя смонтирована пружина вогнутой формы с плоским сечением витков, которая не только обеспечивает движения частиц компонентов лакокрасочной продукции от загрузки к выгрузке, но и поджатие внутри смесителя частиц компонентов лакокрасочной продукции, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что смонтированная внутри смесителя пружина снабжена устройством для изменения шага витков, что позволяет влиять на характер движения частиц компонентов лакокрасочной продукции внутри смесителя и обеспечивает регулирование скорости их перемещения от загрузки к выгрузке.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что многозаходная винтовая поверхность смесителя с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри смесителя под углом 5-15° к оси смесителя в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения смесителя, разно наклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии смесителя, поэтому при работе вибратора частицы обрабатываемого сырья лакокрасочной продукции, совершающие циркуляционное движение внутри смесителя в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии смесителя, получают дополнительное движение от наклоненных друг к другу стенок криволинейной винтовой поверхности смесителя, что обеспечивает продольное перемещение частиц сырья от загрузки к выгрузке, увеличивает интенсивность их взаимодействия, повышается производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается в том, что такое конструктивное оформление устройства для приготовления лакокрасочной продукции с закрепленной внутри пружиной вогнутой формы с плоским сечением витков позволяет не только создать противопотоки движения частиц обрабатываемого сырья, но и обеспечить продольное их перемещение от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении смесителя и обеспечить интенсивное их перемешивание, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что внутри по всей длине смесителя смонтирована пружина вогнутой формы с плоским сечением витков, которая обеспечивает не только перемещение в обратном направлении частиц обрабатываемого сырья от выгрузки к загрузке в радиальном направлении, но и способствует интенсификации процесса приготовления лакокрасочной продукции. Такое радиальное движение в обратном направлении обеспечивается за счет того, что частицы обрабатываемого сырья, совершающие циркуляционное движение внутри смесителя в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии смесителя, встречаясь с витками пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от выгрузки к загрузке, что создает противопотоки масс частиц обрабатываемого сырья, увеличивает интенсивность их смешивания и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что смонтированная внутри по всей длине смесителя пружина вогнутой формы снабжена устройством для изменения шага витков пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер частиц обрабатываемого сырья при изменении производительности устройства, что обеспечивает регулирование интенсивности взаимодействия частиц обрабатываемого сырья, увеличивает производительность, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что смеситель смонтирован из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы одинаковой ширины, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 5-15° к оси смесителя винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы, обеспечивает дополнительное искривление поверхности смесителя, благодаря чему увеличивается разность между углами наклона векторов перемещений частиц обрабатываемого сырья в соседних участках поверхности смесителя, поэтому частицы сырья движутся по сложным траекториям, увеличивая частоту столкновений или иным образом интенсифицируя процесс приготовления лакокрасочной продукции, что увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена установка для приготовления лакокрасочной продукции, общий вид; на фиг.2 - разрез A-A на фиг.1; на фиг.3 - смеситель, вид спереди; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - полоса с размеченными линиями сгиба в виде прямых линияй; фиг.6 - полоса, согнутая по прямым линиям; на фиг.7 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в цилиндрический виток.
Установка для приготовления лакокрасочной продукции (фиг.1, фиг.2) содержит смеситель 1, смонтированный горизонтально на плите 2, которая жестко с помощью упругих элементов 3 закреплена на основании 4. Смеситель 1 снабжен вибратором 5, который прикреплен к плите 2. Продольное перемещение от загрузки к выгрузке в смесителе 1 обеспечивается тем, что смеситель выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри смесителя под углом 5-15° к оси смесителя в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения смесителя. Для обеспечение дополнительного продольного перемещения в противоположном направлении частиц обрабатываемых сред внутри смесителя 1 смонтирована пружина вогнутой формы 6, которая оборудована устройством для изменения шага витков пружины 6 путем растяжения или сжатия (не показано). Регулировка величины шага витков пружины 6 может производиться также в процессе приготовления лакокрасочной продукции, т.е. в процессе работы.
В зависимости от характеристик компонентов лакокрасочной продукции, требуемого времени приготовления лакокрасочной продукции устанавливается такой шаг пружины, который отвечает оптимальным условиям приготовления лакокрасочной продукции. Например, если требуется малое время обработки, то уменьшается шаг пружины 6 и, таким образом, изменяется поток движения частиц компонентов лакокрасочной продукции в обратном направлении, а значит соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. При приготовлении лакокрасочной продукции, требующем длительное время пребывания в смесителе 1, шаг витков 6 увеличивают и, таким образом, изменяется поток движения частиц компонентов лакокрасочной продукции в обратном направлении, а значит соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. В нужном положении пружину 6 фиксируют известными приспособлениями (на чертеже не показаны). Регулировка величины шага пружины 6 может быть осуществлена также и в процессе приготовления лакокрасочной продукции.
Установка для приготовления лакокрасочной продукции (фиг.1, фиг.2) снабжена средством для загрузки 7, закрепленным на основании 4, приспособлением 8 для направления готовой лакокрасочной продукции в средство для разгрузки 9, закрепленное на основании 4, а также защитным щитком-кожухом 10 для предотвращения рабочих от травм от вращающегося выходного отверстия смесителя 1 и разбрызгивания готовой лакокрасочной продукции за пределы установки.
Смеситель 1 (фиг.3, фиг.4) выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри корпуса в виде карманов криволинейной формы под углом 5-15° к оси смесителя с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения смесителя. Смеситель 1 (фиг.3, фиг.4) изготовлен по крайней мере из одной полосы 11, соединенной по продольным кромкам 12 (показаны на фиг.3 штрихпунктирной линией) известными методами, например сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностям винтовых линий (на фиг.3 одна из винтовых линий показана утолщенной линией 13-14-15-16-17-18-19-20-21-22) и винтовых поверхностей (фиг.4) криволинейной формы в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы 23, 24, 25, 26, 27, 28.
Полоса 11 (фиг.5, фиг.6) согнута по прямым линиям 29 под одинаковыми углами β к кромкам полосы 12, размещенным друг от друга на расстояниях, равных длине развертки периметра криволинейных карманов, например для карманов 23-28 на расстояниях L1.
Полоса 11 после сгиба (фиг.6) свернута в цилиндрические витки (фиг.7), соединенные друг с другом по продольным кромкам 12 известными методами, например сваркой, в смеситель 1.
Устройство для приготовления лакокрасочной продукции работает следующим образом. Возмущающая сила вращающегося вибратора 5 через плиту 2 и стенки смесителя 1 передается частицам компонентов лакокрасочной продукции (фиг.1, фиг.2), которые непрерывным потоком загружаются с помощью средства для загрузки 7. Под влиянием вибрации частицы компонентов лакокрасочной продукции совершают вращательное движение - циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси смесителя 1. Радиальное движение частиц компонентов лакокрасочной продукции от загрузки к выгрузке обеспечивается за счет образованных по наружной и внутренней поверхностям, направленных в одну сторону под углом 5-15° к оси смесителя винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы, которые по периметру смесителя могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней поверхности.
Карманы криволинейной формы, встречаясь с частицами компонентов лакокрасочной продукции, совершающих под воздействием вибрации вращательное движение - циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси смесителя 1, направляют их в сторону выгрузки. Радиальное движение частиц компонентов лакокрасочной продукции от выгрузки к загрузке, т.е. в обратном направлении, обеспечивается за счет того, что эти частицы, совершающие циркуляционное движение внутри смесителя 1 в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии смесителя 1, встречаясь с витками неподвижно закрепленной пружины вогнутой формы, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от выгрузки к загрузке, т.е. в обратном направлении. При этом массы загрузки движутся вдоль винтовых навивок пружины 6, обеспечивая перемещение их в обратном направлении. Частота движений и соударений частиц компонентов лакокрасочной продукции определяется не только частотой виброактиватора и карманов внутренней поверхности по периметру смесителя 1, но и наличием витков и шагом пружины вогнутой формы 6, смонтированной стационарно (неподвижно) внутри смесителя 1. Поэтому в предлагаемой конструкции устройства для приготовления лакокрасочной продукции обеспечивается повышение не только частотных характеристик, но и частот и амплитуд движения частиц компонентов лакокрасочной продукции, обеспечиваются также их активная циркуляция и перемешивание. Процесс смешивания интенсифицируется еще и витками смонтированной неподвижно внутри смесителя 1 пружины вогнутой формы, которые изменяют направление движения частиц лакорасочной продукции, направляя их в радиальном направлении в сторону загрузки, т.е. в обратном направлении, что увеличивает интенсивность циркуляции частиц компонентов лакокрасочной продукции, увеличивает частоты их взаимодействия, создает их противопотоки, повышает производительность приготовления лакокрасочной продукции, расширяет технологические возможности. Вогнутая форма пружины 6 при этом образует зоны сжатия и разрежения компонентов лакокрасочной продукции внутри смесителя 1 и интенсифицирует процесс приготовления лакокрасочной продукции. Таким образом, частицы компонентов лакокрасочной продукции, преодолевая сопротивление встречных потоков от витков пружины 6, совершают сложное пространственное движение и выгружаются из смесителя 1 посредством приспособления 8 для направления готовой лакокрасочной продукции в средство для разгрузки 9.
Технико-экономические преимущества возникают за счет обеспечения продольного перемещения частиц компонентов лакокрасочной продукции и создания их встречных потоков карманами криволинейной формы, направленных в одну сторону под углом 5-15° к оси смесителя, за счет того, что внутри по всей длине смесителя смонтирована неподвижно пружина вогнутой формы, которая обеспечивает не только перемещение частиц компонентов лакокрасочной продукции в обратном радиальном направлении, но и способствует интенсификации осуществления их взаимодействия друг с другом, за счет того что пружина выполнена вогнутой формы и снабжена устройством для изменения шага витков пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения частиц компонентов лакокрасочной продукции при изменении производительности установки, что обеспечивает регулирование интенсивности взаимодействия частиц компонентов лакокрасочной продукции, повышает производительность, расширяет технологические возможности.
Установка для приготовления лакокрасочной продукции, содержащая снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель с закрепленной внутри по всей длине пружиной, отличающаяся тем, что смеситель выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри смесителя под углом 5-15° к оси смесителя в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения смесителя, смонтирован из по крайней мере одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы одинаковой ширины, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 5-15° к оси смесителя винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы, при этом по всей длине смесителя смонтирована пружина вогнутой формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.
