Рычажно-планетарный смеситель

Авторы патента:

Яруллин Мунир Гумерович (RU)

Мингазов Марат Ринатович (RU)

Исянов Илнур Рафаилевич (RU)

Хабибуллин Фаниль Фаргатович (RU)

B01F7/30 - с планетарными мешалками

Владельцы патента RU 2547018:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ (RU)

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.

Известен «Планетарный смеситель» по патенту №2311223 С2, кл. B01F 9/22, 01.2006 г., включающий станину, стойку, закрепленную на станине, емкость с приводом и расположенным внутри емкости активатором, привод которого расположен на стойке. Станина выполнена в виде прямоугольной рамы, установленной на стойках с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси. Емкость установлена на опорах качения, закрепленных на нижней перекладине прямоугольной рамы, на которой закреплен привод емкости. Внутри емкости по центру расположен цилиндр, внутри которого расположен подшипниковый узел привода емкости. Привод активатора закреплен на верхней перекладине прямоугольной рамы, а активатор установлен с возможностью поворота под разными углами в вертикальной плоскости и расположен между стенками емкости и цилиндра. На оси активатора установлено водило, на концах которого в пазах дополнительно закреплены отборные лопатки, причем активатор и лопатки расположены либо в одной вертикальной плоскости, либо в разных вертикальных плоскостях с возможностью изменения угла между ними. Перемешивание осуществляется благодаря вращению емкости и вращению активатора внутри емкости.

Данное устройство имеет два существенных недостатка:

1 - сложную конструкцию,

2 - требует наличия нескольких приводов.

Наиболее близким по техническому решению является «Планетарный смеситель вязких материалов» по патенту № RU 2411073 С1, кл. B01F 7/30 01.2006 г., в котором рабочие органы смесителя совершают планетарное движение. 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.

Основными недостатками данного смесителя являются:

1. Конструкция привода весьма сложная, содержит планетарный механизм с зубчатыми колесами. К тому же зубчатые колеса планетарного механизма установлены на смесителе открыто в агрессивной и абразивной среде перемешиваемых компонентов. Незащищенность зубчатых колес, сателлитов, подшипников смесителя этого устройства приводит к интенсивному износу эвольветных профилей зубчатых колес, выполненных с высокой степенью точности и шероховатости, что резко уменьшает долговечность устройства.

2. Размеры рабочего органа смесителя ограничены размерами зубчатых колес. Это приводит образованию зон плохого перемешивания, что особенно заметно в крайних точках, на дне и в центре емкости. Поэтому качество перемешивания компонентов в данном устройстве неоднородное и плохое.

3. Данный смеситель плохо очищается при смене компонентов и техническом обслуживании.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности работы, интенсивности и качества перемешивания.

Результат достигается тем, что в рычажно-планетарном смесителе, содержащем емкость, загрузочные и разгрузочные люки, рабочий орган, установленный на звене с планетарным приводом, кинематически связанным с двигателем, согласно изобретению планетарный привод выполнен в виде плоского четырехзвенного рычажного механизма, состоящего из ведущего стержня и ведущего кривошипа, кинематически связанных с двигателем, вал ведущего кривошипа шарнирно установлен в полом валу ведущего стержня с возможностью вращения, рабочий орган, выполненный в виде мешалки с рабочими лопатками, шарнирно соединен с ведущим кривошипом и посредством шатуна шарнирно соединен с ведущим стержнем, двигатель смесителя установлен на поворотной крышке над емкостью, на валу ведущего кривошипа вблизи внутренней поверхности емкости смесителя установлен посредством прутка скребок.

Результат достигается также тем, что для вращательно-планетарного движения рабочего органа длина ведущего кривошипа равна длине шатуна, для качательно-планетарного движения длина ведущего кривошипа меньше длины шатуна.

Для обеспечения многорежимной работы смесителя двигатель снабжен частотным преобразователем, управляемым компьютером.

Применение такого рычажно-планетарного механизма в заявленной конструкции смесителя приводит к сложному планетарному вращению рабочего органа во всем объеме конструкции.

На чертеже представлена структурная схема рычажно-планетарного смесителя.

Рычажно-планетарный смеситель состоит: из емкости 1 для размещения перемешиваемых компонентов. На емкость 1 шарнирно установлена поворотная крышка 2, в которой установлен двигатель 3. Двигатель 3 кинематически связан с планетарным приводом, который выполнен в виде плоского четырехзвенного рычажного механизма, состоящего из ведущего стержня 4, ведущего кривошипа 5, шатуна 6, рабочего органа 7 с рабочими лопатками и скребка 8 для очистки емкости. Ведущий кривошип 5 установлен на вал кривошипа 5 и соединен с двигателем 3 с помощью ремня 9а с ведомым шкивом 9 и ведущим шкивом 10. Ведущий стержень 4 установлен на вал стержня, выполненный полым, соединен с двигателем 3 с помощью ведомого зубчатого колеса 11 и ведущей шестерни 12. Вал ведущего кривошипа 5 шарнирно установлен внутри полого вала ведущего стержня 4 для возможности вращения ведущего кривошипа 5 относительно ведущего стержня 4. Рабочий орган 7, выполненный в виде мешалки с рабочими лопатками, шарнирно соединен с ведущим кривошипом 5 и посредством шатуна 6 шарнирно соединен с ведущим стержнем 4. Поворотная крышка 2 имеет загрузочный бункер 13, а на днище емкости 1 смонтирован разгрузочный люк 14. Скребок 8 для очистки емкости установлен на вал ведущего кривошипа 5 с помощью прутка и выполнен по длине, соразмерной глубине емкости 1. Для вращательно планетарного движения рабочего органа длина ведущего кривошипа 5 равна длине шатуна 6, для качательно-планетарного движения длина ведущего кривошипа 5 должна быть меньше длины шатуна 6. Для обеспечения многорежимной работы двигатель может быть снабжен частотным преобразователем, управляемым компьютером.

Рычажно-планетарный смеситель работает следующим образом.

Перемешиваемые компоненты материалов загружают через загрузочный бункер 13 в емкость 1. Вращательное движение от двигателя 3 передается планетарному приводу, а именно с помощью зубчатой 11, 12 и ременной передачи 9,10 вращение передается ведущему кривошипу 5 и ведущему стержню 4. Ведущий стержень 4 передает движение шатуну 6, а шатун 6 и ведущий кривошип 5 приводят в движение рабочий орган 7. Рабочий орган 7 с рабочими лопатками совершает сложное планетарное движение, обеспечивая высокую однородность перемешивания компонентов. Наличие скребка 8 позволяет своевременно очищать от налипших компонентов внутреннюю стенку емкости 1 смесителя. Полученная в результате перемешивания, тщательно перемешанная однородная смесь разгружается через разгрузочный люк 14. Для регулирования скорости вращения рабочего органа 7, обеспечения многорежимной работы двигатель 3 может быть снабжен частотным преобразователем, управляемым компьютером.

Выполнение смесителя с рычажно-планетарным приводом позволяет упростить конструкцию, значительно повысить качество перемешивания, а также снизить время перемешивания компонентов, тем самым повышается производительность смесителя. Установка двигателя над емкостью исключает воздействие агрессивной среды на двигатель и на зубчатую передачу, тем самым позволяет повысить надежность работы рычажно-планетарного смесителя.

1. Рычажно-планетарный смеситель, содержащий емкость, загрузочные и разгрузочные люки, рабочий орган, установленный на звене с планетарным приводом, кинематически связанным с двигателем, отличающийся тем, что планетарный привод выполнен в виде плоского четырехзвенного механизма, состоящего из ведущего стержня и ведущего кривошипа, кинематически связанных с двигателем, вал ведущего кривошипа шарнирно установлен в полом валу ведущего стержня с возможностью вращения, рабочий орган, выполненный в виде мешалки с рабочими лопатками, шарнирно соединен с ведущим кривошипом и посредством шатуна шарнирно соединен с ведущим стержнем, двигатель смесителя установлен на поворотной крышке над емкостью, на валу ведущего кривошипа вблизи внутренней поверхности емкости смесителя установлен посредством прутка скребок.

2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что для вращательно-планетарного движения рабочего органа длина ведущего кривошипа равна длине шатуна, для качательно-планетарного движения длина ведущего кривошипа меньше длины шатуна.

3. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения многорежимной работы двигатель снабжен частотным преобразователем, управляемым компьютером.

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.

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.

Планетарный смеситель вязких материалов // 2411073

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.

Способ приготовления наполненной композиции силиконового каучука // 2374273

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.

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.