Барабанный миксер

Изобретение относится к устройствам для перемешивания материалов, а именно к устройствам для перемешивания жидких компонентов и может найти применение в промышленности строительных материалов, в химической промышленности и других отраслях народного хозяйства. Решаемой технической задачей полезной модели является повышение эффективности путем упрощения конструкции с одновременным повышением качества перемешивания и увеличения амплитуд перемещения рабочего органа. Технический результат достигается тем, что в барабанный миксер для перемешивания жидких веществ, содержащий пространственный кривошип 1 и пространственный пруток 3, оси отверстий которых скрещиваются в пространстве под углом ₁=₃ и с кратчайшим расстоянием между этими осями l₁=l₃; пространственный мотыль-барабан 2 и ведущий пространственный шатун 4 с двумя отверстиями, оси которых скрещиваются под прямым углом ₂=₄=90° и с кратчайшим расстоянием между этими осями l₂=l₄, последовательно шарнирно соединенные между собой. Валы ведущего пространственного кривошипа 1 и пространственного шатуна 4 связаны каждый со своим мотор-редукторами 6 и 12. Независимые вращательные движения ведущего кривошипа 1 и ведущего шатуна 4 относительно шарнира А позволяет сообщать сложное планетарно-пространственное движение с переменными скоростями и ускорениями мотыль-барабану 2 через ведущий кривошип 1 и пространственный пруток 3.

Полезная модель относится к устройствам для перемешивания материалов, а именно к устройствам для перемешивания жидких компонентов и может найти применение в промышленности строительных материалов, в химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Известна конструкция смесителя (Авт. Свидетельство 1205932 от 22.09.1985), предназначенного для перемешивания смесей в различных отраслях промышленности. Смеситель содержит барабан с днищем, наклоненным под углом; наклонное днище сперто на шаровой шарнир; под воздействием бегущего электромагнитного поля барабан перекатывается по подпружиненной кольцевой колее, при этом достигается эффект вихревого перемещения, усиленный трехмерным качанием стенок каркаса.

Недостатком данного смесителя является сложность конструкции и ее повышенная масса, затрудняющая организацию серийного производства, в том числе электромагнитный привод и шаровая опора.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому смесителю и взятому в качестве прототипа, является смеситель (патент RU 2079354 C1), содержащий неподвижную раму, на которой установлен приводной вал, кривошип и подшипниковая опора. Ось барабана может вращаться в подшипниковой опоре. Обод барабана может перекатываться по кольцевой опоре.

Недостатки смесителя:

1. Конструкция данного смесителя из-за наличия механизма опрокидывания и кольцевой опоры резко ограничивает размеры и особенно пространственную сложную форму траекторий движения точек барабана, что снижает качество перемешивания.

2. При движении барабана по кольцевой опоре возникают силы трения, в результате чего внутренняя поверхность кольцевой опоры быстро изнашивается и смеситель выходит из строя.

Решаемой технической задачей полезной модели является повышение эффективности путем упрощения конструкции с одновременным повышением качества перемешивания и увеличения амплитуд перемещения рабочего органа.

Технический результат достигается тем, что в барабанном миксере, содержащем мотор-редуктор, ведущий пространственный кривошип, ведущий пространственный шатун, стойку, шарнирно связанные между собой, в него вводят пространственный мотыль, выполненные в виде барабана, пространственный пруток, последовательно шарнирно соединенные между кривошипом и шатуном, связанные каждый своим мотор-редуктором, оси отверстий кривошипа и прутка выполнены скрещивающимися в пространстве под одинаковыми углами и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между этими осями, а оси отверстии мотыля-барабана и ведущего шатуна выполнены скрещивающимися под одинаковыми прямыми углами и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между осями, при этом вал кривошипа соединен напрямую со своим мотор-редуктором, а полый вал ведущего кривошипа установлен на полый вал ведущего шатуна с возможностью вращения, который в свою очередь установлен на стойке, с возможностью вращения один относительно другого, сообщая сложные планетарно-пространственные движения с переменными скоростями и ускорениями мотылю, выполненного в виде барабана.

Новизна:

Сущность полезной модели: барабанный миксер для жидких веществ, содержит пространственный кривошип и пространственный пруток, оси отверстий которых скрещиваются в пространстве под углом ₂=₃ и с кратчайшим расстоянием между этими осями l₁=l₃, пространственный мотыль, выполненный в виде барабана для перемешиваемых компонентов и ведущий пространственный шатун с двумя отверстиями, оси которых скрещиваются под прямым углом ₂=₄=90° и с кратчайшим расстоянием между этими осями l₂=l₄, концы этих отрезков l₁-l₂-l₃-l₄ совпадают и установлены на вал любого из соединений (см. на фиг. 1 - звенья установлены на соединение А).

Для пояснения технической сущности предлагаемого барабанного миксера представлен чертеж:

На фиг. 1 изображена структурная схема барабанного миксера с двумя приводами,

На фиг. 2 изображена компьютерная модель барабанного миксера с двумя приводами, где:

1 - пространственный кривошип; 2 - мотыль-барабан для размещения перемешиваемых компонентов; 3 - пространственный пруток; 4 - пространственный шатун; 5 - полый вал; 6 - мотор-редуктор кривошипа; 7 - вал ведущего кривошипа; 8 - стойка; 9,10 - зубчатые колеса; 11 - вал; 12 - мотор-редуктор шатуна. Барабанный миксер (фиг. 1) состоит из пространственного кривошипа 1 и пространственного прутка 3, оси отверстий которых скрещиваются в пространстве под одинаковыми углами ₁=₃ и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между этими осями l₁=l₃, из пространственного мотыля 2, выполненного в виде барабана для перемешиваемых компонентов и ведущего пространственного шатуна 4 с двумя отверстиями, оси которых скрещиваются под одинаковыми прямыми углами ₂-₄=90° и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между этими осями l₂=l₄, для высокоэффективного перемешивания различных компонентов с переменными скоростями и ускорениями звеньев соединены вращательными парами по следующей последовательности: пространственный кривошип 1 - мотыль-барабан 2 -пространственный пруток 3 - ведущий пространственный шатун 4 так, что концы указанных отрезков l₁-l₂ -l₃-l₄ совпадают и установлены на вал любого из этих соединений A, B, C, D (на фиг. 1 указанные звенья установлены на соединение А).

Вал пространственного кривошипа 1 установлен внутри полого вала 5 ведущего шатуна 4 и может вращаться относительно него. В свою очередь полый вал 5 ведущего шатуна 4 подвижно установлен на стойку 8 при помощи вращательной пары и, следовательно, может вращаться относительно стойки 8. Вал ведущего кривошипа соединен с первым мотор редуктором 6 на прямую, а на полый вал ведущего шатуна 4 жестко закреплено зубчатое колесо 9, которое входит в зацепление с зубчатым колесом 10, установленным подвижно на стойку 8 через вал 11, получающий вращательное движение от второго мотор редуктора 12.

Таким образом, ведущий кривошип и ведущий шатун получают независимые вращательные движения относительно шарнира А, сообщая сложные планетарно-пространственные движения с переменными скоростями и ускорениями мотыль-барабану 2, установленный между пространственным кривошипом 1 и пространственным прутком 3.

Для обеспечения много режимности работы и предотвращения потери энергии в начале запуска барабанного миксера оба мотор-редуктора (6 и 12) могут быть снабжены частотными преобразователями управляемыми через компьютер (на фиг. 1 не указан) для плавного регулирования частоты вращения валов ведущего кривошипа 1 и ведущего шатуна 4.

Барабанный миксер (фиг. 1) работает следующим образом:

Мотор-редуктор 12 через зубчатое колесо 10, которое входит в зацепление с зубчатым колесом 9 через вал 5 передает движение пространственному шатуну 4 относительно стойки 8. Пространственный шатун 4 через шарнир В приводит в движение пространственный пруток 3. В свою очередь пространственный пруток 3 через вращательный шарнир С сообщает сложное пространственное движение с переменными скоростями и ускорениями мотыль-барабану 2, который связан с пространственным кривошипом 1 через шарнир А. Пространственный кривошип 1 получает движение от мотор-редуктора 6 через вал 7.

Таким образом, мотыль-барабан 2 миксера, установленный между пространственным кривошипом 1 и пространственным прутком 3 совершает сложное планетарное пространственное движение с переменными скоростями и ускорениями, что и обеспечивает высокую степень эффективности и однородности перемешивания различных компонентов, из-за разных инерционных массовых параметров перемешиваемых компонентов.

По своим технико-экономическим преимуществам, по сравнению с известными аналогами, заявляемый барабанный миксер позволяет высокоэффективно производить перемешивание жидких компонентов за счет упрощения конструкции устройства с одновременным повышением качества. Благодаря предложенной конструктивной особенности, в частности, из-за отсутствия механизма опрокидывания и кольцевой опоры, резко ограничивающей размеры и пространственную сложную форму траекторий движения точек барабана, рабочий орган барабанного миксера получает сложное пространственное движение с переменными скоростями и ускорениями, что обеспечивает высококачественное и однородное перемешивание.

Барабанный миксер, содержащий барабан с кривошипом и привод, отличающийся тем, что шатун, выполненный в виде мотыль-барабана, вместе с пространственным прутком последовательно шарнирно соединены между кривошипом и шатуном, связанные каждый своим мотор-редуктором, оси отверстий кривошипа и прутка выполнены скрещивающимися в пространстве под одинаковыми углами и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между этими осями, а оси отверстий мотыля-барабана и ведущего шатуна выполнены скрещивающимися под одинаковыми прямыми углами и с одинаковыми кратчайшими расстояниями между осями, при этом вал кривошипа соединен напрямую со своим мотор-редуктором, а полый вал шатуна связан со своим мотор-редуктором через пару зубчатых колес, причем вал ведущего кривошипа установлен на полый вал ведущего шатуна с возможностью вращения, который, в свою очередь, установлен на стойке с возможностью вращения один относительно другого, сообщая сложное планетарно-пространственное движение с переменными скоростями и ускорениями мотыль-барабану.