RU2366498C1 - Conical metre-mixer with electromechanical vibration exciter - Google Patents

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: proposed conical metre-mixer with electromechanical vibration exciter comprises mixing chamber representing a truncated cone with the angle between generating lines not exceeding 60 degrees. Vibrator representing a tube that accommodates a screw fitted thereon, is arranged along the mixing chamber axis. Pitch, diametre and working plane of aforesaid screw increases with the mixing chamber working zone diametre. Tube driving end runs in rolling bearings fitted at the mixer top cover. The tube free end is arranged at the chamber bottom, on the vibration mechanism that comprises eccentric element, drive shaft, crankpin and main rolling beatingse and drive.

EFFECT: higher quality of mixing, lower power consumption and higher efficiency.

2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для цикличного приготовления смесей различных материалов и может быть использовано в строительной, пищевой, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to devices for the cyclic preparation of mixtures of various materials and can be used in the construction, food, chemical and other industries.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является смеситель-дозатор конусный с электромеханическим вибровозбудителем, раскрытый в GB 881741 А, кл. В01Р 7/24, 08.11.1961, содержащий корпус в виде перевернутого усеченного конуса, прикрепленного к стальной раме посредством стержней, обеспечивающих возможность регулировки положения корпуса. Перемешивающее устройство содержит вал, расположенный вдоль оси камеры смешивания, на который установлен двойной спиральный элемент, предназначенный для перемешивания и измельчения обрабатываемых материалов, вал приводится в движение приводом, содержащим мотор и редуктор. Для интенсификации процесса перемешивания в устройстве предусмотрена возможность приложения вибрации к корпусу посредством установки вокруг него с внешней стороны механических, электромагнитных, ультразвуковых вибраторов.The closest analogue of the invention is a conical mixer-doser with an electromechanical vibration exciter, disclosed in GB 881741 A, cl. B01P 7/24, 08/08/1961, comprising a housing in the form of an inverted truncated cone attached to a steel frame by means of rods that provide the ability to adjust the position of the housing. The mixing device comprises a shaft located along the axis of the mixing chamber, on which a double spiral element is installed, designed to mix and grind the processed materials, the shaft is driven by a drive containing a motor and gearbox. To intensify the mixing process, the device provides the possibility of applying vibration to the body by installing mechanical, electromagnetic, ultrasonic vibrators around it from the outside.

Недостатком данной конструкции является узкоспециализированность ее применения, выраженная в невозможности или низкой эффективности при смешивании материалов, отличных от порошкообразных.The disadvantage of this design is its highly specialized application, expressed in the impossibility or low efficiency when mixing materials other than powdered.

Технический результат - повышение качества смеси, снижение энергоемкости, сокращение времени приготовления смеси и увеличение производительности смесителя.The technical result - improving the quality of the mixture, reducing energy consumption, reducing the time of preparation of the mixture and increasing the productivity of the mixer.

Технический результат достигается тем, что устройство, содержащее камеру смешивания в виде усеченного конуса, верхнюю крышку, загрузочный и разгрузочный патрубки, вибратор, расположенный по оси камеры смешивания и выполненный в виде трубы с установленным на ней винтом, шаг, диаметр и рабочая плоскость которого увеличиваются в зависимости от диаметра камеры смешивания, приводной конец трубы установлен на опорах качения в верхней крышке смесителя, а свободный ее конец установлен в нижней части камеры на вибрационный механизм, включающий эксцентриковый элемент, приводной вал, шатунные и коренные подшипниковые опоры качения и привод, при этом угол между образующими конуса составляет не более 60 градусов.The technical result is achieved in that the device containing the mixing chamber in the form of a truncated cone, a top cover, loading and unloading nozzles, a vibrator located along the axis of the mixing chamber and made in the form of a pipe with a screw installed on it, the pitch, diameter and working plane of which increase depending on the diameter of the mixing chamber, the drive end of the pipe is mounted on rolling bearings in the upper cover of the mixer, and its free end is installed in the lower part of the chamber on a vibration mechanism, including kstsentrikovy member, drive shaft, connecting rod and bearing supports indigenous roller and the drive, wherein the angle between the generators of the cone is less than 60 degrees.

Сущность изобретения поясняется изображениями: на фиг.1 изображена принципиальная схема смесителя-дозатора, на фиг.2 - схема нижней части смесителя-дозатора.The invention is illustrated by the images: figure 1 shows a schematic diagram of a mixer-dispenser, figure 2 is a diagram of the lower part of the mixer-dispenser.

Смеситель-дозатор конусный с электромеханическим вибровозбудителем содержит камеру смешивания 1 в виде усеченного конуса с углом образующих его не более 60 градусов, по оси которой расположен вибратор 2, выполненный в виде трубы, установленной приводным концом на опорах качения в верхнюю крышку 3 камеры смесителя 1, а свободный конец - в нижней части камеры 1 на вибрационный механизм, состоящий из эксцентрикового элемента 4, приводного вала 5, шатунных и коренных подшипниковых опор качения 6 и привода 13. На вибратор 2 установлен винт 8, шаг, диаметр и рабочая плоскость которого увеличивается в зависимости от диаметра рабочей зоны камеры смешивания 1. Для привода вращения вибратора 2 предусмотрен реверсный привод 7.The conical mixer-dispenser with an electromechanical vibration exciter contains a mixing chamber 1 in the form of a truncated cone with an angle of no more than 60 degrees, the axis of which is a vibrator 2, made in the form of a pipe installed by the drive end on the rolling bearings in the upper cover 3 of the mixer chamber 1, and the free end - in the lower part of the chamber 1 to the vibration mechanism, consisting of an eccentric element 4, the drive shaft 5, connecting rod and main bearing of the rolling bearings 6 and the drive 13. Screw 8 is installed on the vibrator 2, step, diameter mp working plane and which is increased depending on the working area diameter of the mixing chamber 1. In order to drive the rotation of the vibrator 2, a reversible drive 7.

Плоскость винта 8 находится под острым углом к вибратору 2 таким образом, чтобы при вращении винта создать угол направления перемещения смеси в область максимальной активности вибратора, а направлением вращения винта 8 посредством реверсного привода 7 создать противодавление смеси и хаотичное перемещение смеси в различных плоскостях за счет гравитационного и подъемного воздействия на смесь. С целью предохранения винта смесителя от разрушения, придания ему необходимой жесткости и передачи колебаний от вибратора на винт витки винта и корпуса вибратора 2 связаны дополнительными ребрами жесткости 12.The plane of the screw 8 is at an acute angle to the vibrator 2 so that when the screw rotates, create an angle of the direction of movement of the mixture in the region of maximum activity of the vibrator, and the direction of rotation of the screw 8 using the reverse drive 7 creates a backpressure of the mixture and random movement of the mixture in various planes due to gravitational and lifting effect on the mixture. In order to protect the screw of the mixer from destruction, giving it the necessary rigidity and transfer vibrations from the vibrator to the screw, the turns of the screw and the body of the vibrator 2 are connected by additional stiffening ribs 12.

Нижняя часть камеры смешивания устройства (фиг.2) образована наклонным днищем смесителя 9 под углом, достаточным для перемещения смеси в область разгрузочного патрубка 10, и заслонки 11, препятствующей произвольной выгрузке готового материала. Реверсный привод винта 7 позволяет автоматизировать процесс выгрузки, а также дозировать выгрузку в необходимых для промышленной линии объемах.The lower part of the mixing chamber of the device (figure 2) is formed by the inclined bottom of the mixer 9 at an angle sufficient to move the mixture into the area of the discharge pipe 10, and the shutter 11, which prevents arbitrary unloading of the finished material. The reverse drive of screw 7 allows you to automate the unloading process, as well as to dose the unloading in the volumes necessary for the industrial line.

Смеситель-дозатор работает следующим образом. При поступлении приготовляемой смеси в камеру смешивания 1 смесителя с помощью привода 7 винт 8 за счет своей конструкции, установки и направления вызывает перемещение по 2 основным векторам: в вертикальной плоскости (а) за счет вращения винта (создание противодавление смеси); перемещение ее в область максимальной активности вибратора за счет угла рабочей поверхности винта (b). Кроме того, под действием гравитационных сил (с) происходит перемещение смеси вертикально вниз, где подхватывается витками винта с меньшим диаметром. Таким образом, смесь совершает сложное, циркуляционное движение в рабочей камере смесителя, создавая требуемую однородную консистенцию приготовляемой смеси.The mixer-dispenser operates as follows. Upon receipt of the prepared mixture in the mixing chamber 1 of the mixer using drive 7, screw 8 due to its design, installation and direction causes movement along 2 main vectors: in the vertical plane (a) due to rotation of the screw (creating backpressure of the mixture); moving it to the region of maximum vibrator activity due to the angle of the screw working surface (b). In addition, under the action of gravitational forces (c), the mixture moves vertically down, where it is picked up by turns of a screw with a smaller diameter. Thus, the mixture makes a complex, circulating movement in the working chamber of the mixer, creating the required uniform consistency of the mixture being prepared.

При задействовании привода 13 эксцентриковый механизм, установленный прецессионно с эксцентриситетом е, начинает производить колебания, передаваемые на смесь непосредственно корпусом вибратора 2 и винтом 8, вызывая эффект псевдоразжижения смеси, улучшает, в конечном итоге, однородность и качество приготовляемой смеси. Частота колебаний регулируется частотой вращения эксцентрикового привода 13 вибровозбудителя 2. Кроме того, эффект разжижения смеси от действия вибратора 2 позволяет облегчить процесс выгрузки и значительно снизить энергоемкость устройства.When the actuator 13 is activated, the eccentric mechanism installed precessionally with the eccentricity e starts to produce oscillations transmitted directly to the mixture by the vibrator body 2 and screw 8, causing the effect of fluidization of the mixture, and ultimately improves the uniformity and quality of the mixture being prepared. The oscillation frequency is controlled by the rotational speed of the eccentric drive 13 of the vibration exciter 2. In addition, the effect of dilution of the mixture from the action of the vibrator 2 makes it easier to unload and significantly reduce the energy consumption of the device.

Для выгрузки готового материал из смесителя реверсивный привод 7 меняет направление вращения винта 8, изменяет направление своего вращения и начинает давить сверху вниз на смесь, повышая давление смеси и побуждая смесь перемещаться в нижнюю часть смесителя 1, и, при открытии заслонки разгрузочного патрубка, происходит выгрузка готовой смеси.To unload the finished material from the mixer, the reversible drive 7 changes the direction of rotation of the screw 8, changes the direction of its rotation and starts to press downward on the mixture, increasing the pressure of the mixture and causing the mixture to move to the lower part of the mixer 1, and, when the discharge valve opens, the discharge the finished mixture.

Изменение частоты вращения винта 8 в режиме выгрузки позволяет изменять интенсивность процесса. Таким образом, смеситель получает возможность дозирования смеси в необходимых объемах.Changing the rotational speed of the screw 8 in the unloading mode allows you to change the intensity of the process. Thus, the mixer is able to dispense the mixture in the required volumes.

Предлагаемая форма корпуса смесителя в виде конуса, образованного углом не более 60 градусов, позволяет минимизировать сопротивление перемещения материала в процессе работы в нижнюю часть смесителя, снизить степень непромеса и увеличить гравитационное воздействие на смесь.The proposed shape of the mixer body in the form of a cone formed by an angle of not more than 60 degrees, allows to minimize the resistance to movement of the material during operation to the lower part of the mixer, to reduce the degree of nemesis and increase the gravitational effect on the mixture.

Итак, при работе смесителя конструкция вибратор-винт совершает одновременно вращательное движение вокруг собственной оси (непосредственное перемешивание) и колебательное движение вибратора, генерируя колебания.So, during the operation of the mixer, the vibrator-screw design performs both rotational movement around its own axis (direct mixing) and oscillatory motion of the vibrator, generating vibrations.

Claims (1)

Смеситель-дозатор конусный с электромеханическим вибровозбудителем, содержащий камеру смешивания в виде усеченного конуса, верхнюю крышку, загрузочный и разгрузочный патрубки, вибратор, отличающийся тем, что вибратор расположен по оси камеры смешивания и выполнен в виде трубы с установленным на ней винтом, шаг, диаметр и рабочая плоскость которого увеличиваются в зависимости от диаметра камеры смешивания, приводной конец трубы установлен на опорах качения в верхней крышке смесителя, а свободный ее конец установлен в нижней части камеры на вибрационный механизм, включающий эксцентриковый элемент, приводной вал, шатунные и коренные подшипниковые опоры качения и привод, при этом угол между образующими конуса составляет не более 60°. A conical mixer-doser with an electromechanical vibration exciter, containing a mixing chamber in the form of a truncated cone, a top cover, loading and unloading nozzles, a vibrator, characterized in that the vibrator is located along the axis of the mixing chamber and is made in the form of a pipe with a screw installed on it, pitch, diameter and the working plane of which increases depending on the diameter of the mixing chamber, the drive end of the pipe is mounted on rolling bearings in the upper cover of the mixer, and its free end is installed in the lower part of the chambers to the vibratory mechanism including a cam member, drive shaft, connecting rod and bearing supports indigenous roller and the drive, wherein the angle between the generators of the cone is less than 60 °.

Images