Установка для приготовления краски

Изобретение применено в лакокрасочной промышленности. Для расширения технологических возможностей в установке для приготовления краски, содержащей снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, выполненный из секций, загрузочное и разгрузочное приспособления, привод, смеситель размещен на станине посредством введенной в устройство рамы с пневмобаллонами, выполнен из секций каждая из которых повернута относительно предыдущей на 90° и выполнена в направлении от загрузки к выгрузке с увеличением размеров площади проходного сечения относительно предыдущей секции и состоит из двух подсекций, первая из которых смонтирована из большой равнобокой (правильной) трапеции, соединенной своими боковыми сторонами под углом 90° с большими боковыми сторонами двух больших разносторонних треугольников, основания которых равны верхнему основанию большой равнобокой (правильной) трапеции, а вторая подсекция смонтирована из малой равнобокой (правильной) трапеции, соединенной своими боковыми сторонами с меньшими сторонами двух малых разносторонних треугольников, основания которых равны малым сторонам больших разносторонних треугольников первой подсекции и соединены с ними, при этом верхние основания равнобоких (правильных) большой и малой трапеций двух подсекций равны друг другу и основаниям больших разносторонних треугольников первой подсекции и соединены с образованием малого входного отверстия секции, а нижние основания равнобоких (правильных) трапеций двух подсекций равны друг другу и большим боковым сторонам малых разносторонних треугольников второй подсекции и соединены с большими боковыми сторонам малых разносторонних треугольников второй подсекции с образованием большого выходного отверстия секции, при этом по периметру корпуса образуются прерывистые ломанные винтовые линии с шагом, увеличивающимся по длине корпуса от загрузки к выгрузке.

Полезная модель относится к устройствам для приготовления продукции во встряхивающих, качающихся и вибрирующих устройствах и может быть применено в лакокрасочной промышленности.

Известен роторный смеситель-диспергатор (а.с. СССР 1673184, кл. МКИ В01F 9/02, 1989) содержащий смеситель, выполненный из секций, смонтированных из плоских элементов в виде треугольников, расположенных под углом к линии транспортирования, загрузочное и разгрузочное приспособление.

Недостатком известного устройства является недостаточная производительность из-за слабой энергоемкости, мощности и частоты взаимодействия потоков перерабатываемого сырья, ограниченные технологический возможности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для приготовления лакокрасочной продукции (патент 1783991, кл. МКИ В01F 11/00, 1992), содержащее снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, выполненный из секций изготовленные из двух прямоугольников и двух параллелограммов, соединенных попарно своими боковыми сторонами, при этом секции соединены между собой оставшимися свободными сторонами.

Недостатком известного устройства является недостаточная производительность из-за слабой энергоемкости, мощности и частоты взаимодействия потоков перерабатываемого сырья, ограниченные технологические возможности.

Техническим решением является расширение технологических возможностей.

Техническое решение достигается тем, что в установке для приготовления краски, содержащей, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, выполненный из секций, загрузочное и разгрузочное приспособления, привод, смеситель размещен на станине посредством введенной в устройство рамы с пневмобаллонами, выполнен из секций каждая из которых повернута относительно предыдущей на 90° и выполнена в направлении от загрузки к выгрузке с увеличением размеров площади проходного сечения относительно предыдущей секции и состоит из двух подсекций, первая из которых смонтирована из большой равнобокой (правильной) трапеции, соединенной своими боковыми сторонами под углом 90° с большими боковыми сторонами двух больших разносторонних треугольников, основания которых равны верхнему основанию большой равнобокой (правильной) трапеции, а вторая подсекция смонтирована из малой равнобокой (правильной) трапеции, соединенной своими боковыми сторонами с меньшими сторонами двух малых разносторонних треугольников, основания которых равны малым сторонам больших разносторонних треугольников первой подсекции и соединены с ними, при этом верхние основания равнобоких (правильных) большой и малой трапеций двух подсекций равны друг другу и основаниям больших разносторонних треугольников первой подсекции и соединены с образованием малого входного отверстия секции, а нижние основания равнобоких (правильных) трапеций двух подсекций равны друг другу и большим боковым сторонам малых разносторонних треугольников второй подсекции и соединены с большими боковыми сторонам малых разносторонних треугольников второй подсекции с образованием большого выходного отверстия секции, при этом по периметру корпуса образуются прерывистые ломанные винтовые линии с шагом, увеличивающимся по длине корпуса от загрузки к выгрузке.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об полезности предлагаемой полезной модели установки для приготовления краски.

Новизна предлагаемого полезной модели заключается в том, что такое конструктивное оформление смесителя позволяет обеспечить последовательное уплотнение и разряжением потоков перерабатываемого сырья по мере продвижение их от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности и повышает эффективность.

Новизна предлагаемой полезной модели заключается в том, что такое конструктивное оформление поверхности смесителя по периметру позволяет обеспечить, не только осевое перемещение компонентов краски при горизонтальном расположении оси вращения смесителя, упростить привод и повысить эксплуатационный срок службы, но и повысить интенсивность процесса приготовления краски из-за наличия на поверхности смесителя прерывистых ломанных винтовых линий с переменным по длине смесителя шагом, увеличивающимся по мере увеличения проходного сечения от загрузки к выгрузке, что нарушает стационарность движения компонентов краски, повышает производительность обработки и расширяет технологические возможности.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собраны секции смесителя разные по площади, по размерам и конфигурации, поэтому интенсивность процесса приготовления краски возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают равные по объему порции компонентов краски, направляют их навстречу друг другу, нарушая, таким образом, стационарность движения их потоков в смесителе.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного сечения по длине смесителя увеличивается от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс приготовления краски, так как нарушается стационарность движения потоков компонентов краски, изменяется амплитуда колебаний по мере их движения от загрузки к выгрузке.

Новизна предлагаемой полезной модели заключается в том, что расширяются технологические возможности за счет придания компонентам краски сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях возбуждаемых за счет геометрии смесителя при ассиметричном движении масс компонентов краски в результате нарушения стационарности движения их потоков геометрической формой смесителя, их взаимным расположением относительно друг другу и к оси вращения.

Новизна предлагаемой полезной модели заключается в том, что такое конструктивное оформление поверхности смесителя по периметру позволяет обеспечить не только осевое перемещение компонентов краски в смесителе при горизонтальном расположении оси вращения смесителя, упростить привод и повысить эксплуатационный срок службы, но и повысить интенсивность приготовления краски за счет наличия на поверхности смесителя зигзагообразных линий с переменным по длине смесителя шагом, увеличивающимся по мере увеличения проходного сечения от загрузки к выгрузке, что нарушает стационарность движения и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что центры симметрии внутренней поверхности смесителя в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения смесителя, что нарушает стационарность движения частиц компонентов краски и расширяет технологические возможности.

Новизна усматривае6тся в том, что шаг зигзагообразных линий увеличивается от загрузки к выгрузке, что не только обеспечивает осевое перемещение компонентов краски, но и интенсифицирует пространственное движение компонентов краски, увеличивает дебаланс смесителя, расширяет технологические возможности установки.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где: на фиг.1 - изображена установка для приготовления краски, общий вид; на фиг.2 - разрез A-A на фиг.1; на фиг.3 - смеситель, вид спереди; на фиг.4 - смеситель, вид сверху на фиг.3; на фиг.5 - смеситель, вид сбоку по стрелке А на фиг.3; на фиг.6 - одна из секций смесителя, аксонометрическая проекция; на фиг.7 - первая подсекция секции смесителя, аксонометрическая проекция; на фиг.8 - вторая подсекция смесителя, аксонометрическая проекция; на фиг.9 - схема расположения осей секций смесителя, вид спереди; на фиг.10 - схема расположения осей секций смесителя, вид сверху на фиг.9; на фиг.11 - схема расположения осей секций смесителя, вид сбоку по стрелке Б на фиг.9;

Установка для приготовления краски (фиг.1, фиг.2) состоит из смесителя 1, загрузочного 2 и разгрузочного 3 приспособлений и привода (не показан). Смеситель 1 снабжен втулками 4 и 5 с возможностью вращения в подшипниковых опорах 6 и 7. Носок загрузочного приспособления 2 входит в отверстие втулки 4 корпуса 1. Загрузочное приспособление 2, подшипниковые опоры 6 и 7, со смонтированных в них смесителем 1, закреплены на раме 8. Рама 9 размещена на четырех пневмобалоннах 9, которые закреплены на станине 10. Установка для приготовления краски снабжена трубопроводом 11 для подачи жидких компонентов краски на расстояние L от входного отверстия смесителя 1.

Смеситель 1 выполнен в виде ломанного, спиральной формы тоннеля с многоугольным проходным сечением, увеличивающимся по длине смесителя 1 от загрузки к выгрузке и смонтирован из секций 12 (фиг.3, фиг.4, фиг.5).

При монтаже смесителя 1, каждая секция 12, относительно предыдущей, повернута на 90°. В результате образуется на поверхности смесителя 1 прерывистые ломанные винтовые линии 13-14-15, 16-17-18 и т.д. с увеличивающимся от загрузки шагом винтовых линий (S₁, S₂ , и т.д.).

Каждая секция 12 смесителя 1 (фиг.6) в направлении от загрузки к выгрузке выполнена с увеличенными относительно предыдущей секции размерами площади ее проходного сечения и смонтирована из двух подсекций 19 и 20 соединенных друг с другом равными сторонами 21 и 22.

Первая подсекция 19 (фиг.7) смонтирована из большой равнобокой (правильной) трапеции 23, соединенной своими боковыми сторонами под углом 90° с большими боковыми сторонами двух больших разносторонних треугольников 24 и 25. Основания 27 и 28 треугольников 24 и 25 равны верхнему основанию 29 равнобокой (правильной) трапеции 23 с нижним основанием 26. Вторая подсекция 20 (фиг.8) смонтирована из малой равнобокой (правильной) трапеции 30, соединенной своими боковыми сторонами с меньшими сторонами двух малых разносторонних треугольников 31 и 32. Основания 33 и 34 треугольников 31 и 32 подсекции 20, по которым она присоединяются к подсекции 19, равны малым сторонами 21 и 22 треугольников 24 и 25 первой подсекции 19, а большие боковые стороны 35 и 36 равны нижнему основанию 37 малой равнобокой (правильной) трапеции 30 и нижнему основанию 26 большой равнобокой (правильной) трапеции 23 (фиг.7) с образованием большого входного отверстия секции 12.

Верхнее основание 38 малой равнобокой (правильной) трапеции 30 подсекции 20 равно верхнему основанию 29 большой равнобокой (правильной) трапеции 23 и основаниям 27 и 28 треугольников 24 и 25 подсекции 20 с образованием малого входного отверстия секции 12.

При монтаже смесителя 1 и повороте секции 12 по часовой стрелке образуется смеситель 1 с правым направлением прерывистых винтовых линий и правым направлением движения компонентов краски (на фиг.9, фиг.10, фиг.11) направление их движения показано стрелками параллельно оси симметрии секции.

Оси секции, в том числе ось i₁ - i₁ первой секции /фиг.9, фиг.10, фиг.11/ к которой присоединена вторая секция с осью i₂ - i₂, затем присоединена третья секция с осью i ₃ - i₃, потом присоединена четвертая секция с осью i₄ - i₄, затем присоединена пятая секция с осью i₅ - i₅ и шестая секция i ₆ - i₆ и так далее относительно оси вращения O₁ - O₂ смесителя 1 являются скрещивающимися прямыми и они не пересекаются друг с другом.

Установка для приготовления краски работает следующим образом.

Компоненты краски в сухом состоянии (сыпучее сырье - пигменты и пленкообразующие) поступают непрерывным потоком в загрузочное приспособление 2 и далее перемещаются внутрь смесителя 1, где смешиваются в сухом состоянии и перемещаются внутри смесителя 1 в сторону выгрузки на расстоянии L. Затем в сухую смесь компонентов краски посредством трубопровода 11 подаются компоненты краски в жидком состоянии, где под действием взаимонаправленных потоков, которые возникают в результате того, что по периметру смесителя расположены грани разного размера, формы и разнонаправленные по отношению друг к другу, но и к оси вращения; происходит смешивание, диспергирование и приготовление краски, а затем вывод ее в разгрузочное приспособление 3. При этом при вращении смесителя 1 частицам компонентов краски сообщается сложное пространственное движение с наложением колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, возбуждаемых за счет геометрии смесителя 1 при ассиметричном движении потоков компонентов краски и возникновения дебаланса в результате нарушения стационарности их движения геометрической формой секций, их взаимным расположением относительно друг к другу и к оси вращения. При этом центры симметрии внутренней поверхности смесителя 1 в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения смесителя 1, что нарушает стационарность движения частиц компонентов краски - пигментов и пленкообразующих. Таким образом, смеситель 1 через загрузочное устройство 2 заполняется непрерывным потоком компонентами краски. При вращении смесителя 1, внутри его частицы компонентов краски совершают пространственное движение, что усугубляется при возникновении дебаланса.

В. результате не только нарушается стационарность движения частиц компонентов краски многоугольной формой проходного сечения смесителя 1, но и возникает дебаланс самого смесителя 1, за счет удаления осей его секций 13 i₁ - i₁; i₂ - i₂; i₃ - i₃; i₄ - i₄; i₅ - i₅ i₆ - i₆ от оси вращения O₁ - O₂ смесителя 1 (фиг.9,.фиг.10, фиг.11), увеличивающегося по длине смесителя 1 от загрузки к выгрузке, а также их расположении относительно оси смесителя 1 и друг друга, как скрещивающихся. Этому способствуют и прерывистые ломаные линии 13-14-15; 16-17-18 и т.д., шаг которых S_i, S₂ и т.д. увеличивается от загрузки к выгрузке.

Частицы компонентов сыпучих краски перемещается по внутреннему отверстию смесителя 1 от загрузочного приспособления 2 к разгрузочному приспособлению 3. Так как по длине смесителя 1 форма и размеры проходного поперечного сечения меняется, увеличивается от загрузки к выгрузке и меняется его расстояние от оси вращения O₁ - O₂ смесителя 1, то имеет место интенсификация процесса приготовления краски и расширение технологических возможностей.

Таким образом, при вращении смесителя 1 компонентам краски сообщается сложное пространственное движение с наложением колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, возбуждаемых за счет геометрии смесителя 1 при ассиметричном движении компонентов краски и возникновения дебаланса в результате нарушения стационарности их движения геометрической формой секций, их взаимным расположением относительно друг к другу и к оси вращения. При этом центры симметрии внутренней поверхности смесителя 1 в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения смесителя 1, что нарушает стационарность движения частиц компонентов краски. Благодаря одновременному воздействию сложно пространственного движения компонентов краски и низкочастотным их колебаниям повышается интенсивность взаимодействия между собой и со стенками барабана 1, ускоряется процесс диспергирования пленкообразующих, ускоряется процесс приготовления краски. При вращении смесителя 1 массы компонентов краски поднимаются на определенную высоту по ходу вращения и бросаются стенками смесителя 1 навстречу друг другу, что обеспечивает ускорение процесса приготовления краски и транспортировку в горизонтальном направлении в смесителе 1. Готовая краска через втулку 5 выгружается в разгрузочное приспособление 3.

Технико-экономические преимущества возникают за счет придания компонентов краски сложного пространственного зигзагообразного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что повышает интенсивность процесса приготовления краски, увеличивает энергоемкость взаимодействия компонентов краски между собой, со стенками смесителя 1 и расширяет технологические возможности. Так как по длине смесителя 1 размеры поперечного сечения, форма и расположение, центр симметрии меняются, то усугубляется нарушаемость движения компонентов краски, т.е. имеет место повышение интенсивности взаимодействия компонентов краски, расширение технологических возможностей.

Установка для приготовления краски, содержащее снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, выполненный из секций, загрузочное и разгрузочное приспособления, привод, отличающаяся тем, что смеситель размещен на станине посредством введенной в устройство рамы с пневмобаллонами, выполнен из секций, каждая из которых повернута относительно предыдущей на 90° и выполнена в направлении от загрузки к выгрузке с увеличением размеров площади проходного сечения относительно предыдущей секции и состоит из двух подсекций, первая из которых смонтирована из большой равнобокой (правильной) трапеции, соединенной своими боковыми сторонами под углом 90° с большими боковыми сторонами двух больших разносторонних треугольников, основания которых равны верхнему основанию большой равнобокой (правильной) трапеции, а вторая подсекция смонтирована из малой равнобокой (правильной) трапеции, соединенной своими боковыми сторонами с меньшими сторонами двух малых разносторонних треугольников, основания которых равны малым сторонам больших разносторонних треугольников первой подсекции и соединены с ними, при этом верхние основания равнобоких (правильных) большой и малой трапеций двух подсекций равны друг другу и основаниям больших разносторонних треугольников первой подсекции и соединены с образованием малого входного отверстия секции, а нижние основания равнобоких (правильных) трапеций двух подсекций равны друг другу и большим боковым сторонам малых разносторонних треугольников второй подсекции и соединены с большими боковыми сторонами малых разносторонних треугольников второй подсекции с образованием большого выходного отверстия секции, при этом по периметру корпуса образуются прерывистые ломанные винтовые линии с шагом, увеличивающимся по длине корпуса от загрузки к выгрузке.