RU2467871C2

RU2467871C2 - Unit with toroidal working chamber for making mortars

Info

Publication number: RU2467871C2
Application number: RU2010141268/03A
Authority: RU
Inventors: Виктор Дмитриевич Таратута; Георгий Васильевич Серга
Priority date: 2010-10-07
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2012-11-27
Also published as: RU2010141268A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to preparation of mortars. Proposed unit comprises working chamber mounted elastically on bed and equipped with drive. Said chamber is shaped to torus with bicurved wavy multi-start screw surface provided with screw grooves, inside and outside of said chamber, arranged at surface axis and shaped to curvilinear pockets with centers of curvature located inside and outside of said chamber. It is composed of sections, each being shaped to circular sector composed of coiled strip to make different-size equilateral triangles. Note here that on both sides of the larger triangle located are two identical isosceles triangles on sides of which located are two identical equilateral triangles. Note here that sides of smaller equilateral triangles differ from those of larger ones by one linear value. Note also that aforesaid sections are interconnected by free sides of said triangles.

EFFECT: expanded operating performances, smaller overall dimensions.

9 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей.The invention relates to devices for the preparation of mortars and concrete mixtures.

Известен бетоносмеситель (а.с. №11999622, кл. В28С 5/14, 1982), содержащий корпус с загрузочным и выгрузочным отверстиями и с рабочим перемешивающим органом, продольно в нем расположенным и снабженным вибролотком под выгрузочным отверстием.Known concrete mixer (AS No. 11999622, class. B28C 5/14, 1982), containing a housing with loading and unloading holes and with a working mixing body, longitudinally located in it and equipped with a vibratory tray under the unloading hole.

Недостатком известного устройства являются недостаточная интенсивность взаимодействия компонентов растворов и бетонных смесей, ограниченные технологические возможности.A disadvantage of the known device is the insufficient intensity of the interaction of the components of the solutions and concrete mixtures, limited technological capabilities.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является вибрационное устройство для приготовления растворов (решение о выдаче патента на изобретение по RU 2398678 С1, 10.09.2010, содержащее упруго установленный на основании, снабженный приводом корпус, выполненный в виде соединенных между собой секций с образованием многогранной наружной и внутренней поверхностей, смонтированный из поочередно соединенных двух прямоугольников и двух параллелограммов с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно предыдущего на угол 180°.Closest to the proposed invention is a vibration device for the preparation of solutions (the decision to grant a patent for an invention according to RU 2398678 C1, 09/10/2010, comprising an elastically mounted base, equipped with a drive, made in the form of interconnected sections with the formation of multifaceted external and internal surfaces, mounted from alternately connected two rectangles and two parallelograms with the formation of square sections at the ends, while the square of each subsequent section is rotated about in relative to the previous angle of 180 °.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, большие габариты по длине.A disadvantage of the known device is the limited technological capabilities, large dimensions in length.

Техническим решение является расширение технологических возможностей, сокращение габаритов.The technical solution is the expansion of technological capabilities, reduction in size.

Техническое решение достигается тем, что в тороидальном устройстве для приготовления растворов, содержащем упруго установленную на основании, снабженную приводом рабочую камеру, рабочая камера выполнена в виде тора, по наружной и внутренней поверхности которой образованы ломаные винтовые линии и винтовые поверхности, и изготовлена из секций, каждая их которых смонтирована из полосы, согнутой в одну сторону по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы, с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника расположены своими основаниями два одинаковых равнобедренных треугольника, с боковых сторон которых расположены два одинаковых равносторонних треугольника с расположенными к ним своими основаниями двумя одинаковыми равнобедренными треугольниками, на одном из которых расположен равносторонний треугольник, причем стороны меньших равносторонних треугольников отличаются от сторон больших равносторонних треугольников на одну и ту же линейную величину, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых треугольников.The technical solution is achieved by the fact that in a toroidal device for preparing solutions containing a working chamber resiliently mounted on a base and equipped with a drive, the working chamber is made in the form of a torus, along the outer and inner surfaces of which broken lines and helical surfaces are formed, and made of sections, each of which is mounted from a strip bent to one side in straight lines placed at an angle to the edges of the strip, with an alternating formation along the length of the strip of an equal-sized equator of equal and isosceles triangles, while on the two sides of the largest equilateral triangle there are two identical isosceles triangles with their bases, on the sides of which are two identical equilateral triangles with two identical isosceles triangles located to them with their bases, on one of which is an equilateral triangle, moreover, the sides of smaller equilateral triangles differ from the sides of large equilateral triangles by one and at the same linear amount, and the sections are connected to each other free sides of said triangles.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого тороидального устройства для приготовления растворов.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows to judge the inventive step of the proposed toroidal device for the preparation of solutions.

Новизна обусловлена тем, что рабочая камера выполнена в виде тора, по наружной и внутренней поверхности которой образованы ломаные винтовые линии и винтовые поверхности, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия компонентов растворов, но и уменьшение габаритов по длине и расширение технологических возможностей.The novelty is due to the fact that the working chamber is made in the form of a torus, along the outer and inner surfaces of which broken lines and helical surfaces are formed, which provides not only the intensification of the interaction of the solution components, but also the reduction in length and the expansion of technological capabilities.

Новизна предложения заключается в том, что по внутренней поверхности рабочей камеры образованы ломаные, противоположно направленные винтовые линии и винтовые поверхности, что увеличивает интенсивность смешивания и взаимодействия компонентов растворов и воды затворения, в результате повышается производительность и расширяются технологические возможности.The novelty of the proposal lies in the fact that along the inner surface of the working chamber, broken, oppositely directed helical lines and helical surfaces are formed, which increases the intensity of mixing and interaction of the components of the solutions and mixing water, resulting in increased productivity and expanded technological capabilities.

Новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собрана рабочая камера по периметру, - разные по площади, форме и размерам, поэтому интенсивность и эффективность приготовления растворов возрастает, расширяются технологические возможности.The novelty is due to the fact that the elements from which the working chamber is assembled around the perimeter are different in area, shape and size, so the intensity and efficiency of the preparation of solutions increases, and technological capabilities expand.

Новизна обусловлена также тем, что шаг ломаных винтовых линий - переменный, т.е. изменяется по всему периметру рабочей камеры, что нарушает стационарность движения компонентов растворов с водой затворения и расширяет технологические возможности.The novelty is also due to the fact that the pitch of the broken helical lines is variable, i.e. varies around the entire perimeter of the working chamber, which violates the stationary motion of the components of solutions with mixing water and expands technological capabilities.

Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру рабочей камеры проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение компонентов растворов и воды затворения в каждом сечении рабочей камеры, а значит повышение производительности, эффективности и расширение технологических возможностей.The novelty of the proposal also lies in the fact that around the entire perimeter of the working chamber, the passage section varies not only in shape, but also in area, which provides alternate compression and expansion of the components of solutions and mixing water in each section of the working chamber, which means an increase in productivity, efficiency and expansion of technological capabilities.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что элементы, из которых собрана рабочая камера, разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии рабочей камеры, поэтому степень сжатия компонентов растворов и воды затворения возрастает, процесс приготовления растворов интенсифицируется.The novelty of the invention lies in the fact that the elements from which the working chamber is assembled are not only inclined to each other, but also to the axis of symmetry of the working chamber, therefore, the degree of compression of the components of solutions and mixing water increases, the process of preparing solutions is intensified.

Новизна заключается также в том, что рабочая камера изготовлена из секций, стенки которых разнонаклонны не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения компонентов растворов и воды затворения, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению рабочей камеры, что усложняет траектории их движения и увеличивает интенсивность приготовления растворов и расширяет технологические возможности.The novelty also lies in the fact that the working chamber is made of sections whose walls are not only inclined to each other, but also to the direction of the rotational movement of the components of the solutions and mixing water, moving under the influence of vibration in planes perpendicular to the bore of the working chamber, which complicates the trajectories their movement and increases the intensity of the preparation of solutions and expands technological capabilities.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено тороидальное устройство для приготовления растворов, общий вид; на фиг.2 - рабочая камера, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - секция рабочей камеры, аксонометрическая проекция; фиг.5 - полоса с размеченными прямыми линями; на фиг.6 - схема сборки рабочей камеры из секций; на фиг.7 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.8 - сечение В-В на фиг.2; на фиг.9 - сечение Г-Г на фиг.2.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a toroidal device for preparing solutions, General view; figure 2 - working chamber, top view; figure 3 is a section aa in figure 2; figure 4 - section of the working chamber, axonometric projection; 5 is a strip with marked straight lines; figure 6 - assembly diagram of the working chamber of the sections; Fig.7 is a section bB in Fig.2; in Fig.8 is a section bb in Fig.2; figure 9 is a cross section GG in figure 2.

Тороидальное устройство для приготовления растворов (фиг.1) состоит из станины 1, на которой с помощью пружин 2 упруго закреплена и снабжена вибратором 3 тороидальная рабочая камера 4. Загрузочные и разгрузочные приспособления, а также устройства для подачи воды затворения на чертежах не показаны.The toroidal device for preparing solutions (Fig. 1) consists of a bed 1, on which a toroidal working chamber 4 is elastically mounted and equipped with a vibrator 3 using springs 2. Loading and unloading devices, as well as devices for supplying mixing water, are not shown in the drawings.

Тороидальная рабочая камера 4 (фиг.2, фиг.3) выполнена в виде тора из секций 5 (фиг.4), одна из которых выделена на фиг.2 тройными линиями 70-71-49-90-48-70. Секция 5 изготовлена из полосы М (фиг.4, фиг.5), согнутой в одну сторону по прямым линиям А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, размещенным под углом к кромкам полосы М с образованием попеременно разных по размерам равносторонних 6, 7, 8, 9 и равнобедренных 10, 11, 12, 13 треугольников. При этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника 7 своими основаниями (показаны на фиг.5 двойными линиями) размещены два одинаковых равнобедренных треугольника 11 и 12. Основания треугольников 11 и 12 больше боковых сторон на одинаковую величину, например (Δ). К боковой стороне треугольников 11 и 12 размещены равносторонние треугольники 6 и 8, стороны которых меньше равностороннего треугольника 7 соответственно также на величину (Δ). К сторонам треугольников 6 и 8 размещены своими основаниями равнобедренные треугольники 10 и 13. Основания (показаны на фиг.5 тройными линиями) равнобедренных треугольников 10 и 13 больше их боковых сторон тоже на величину (Δ). К треугольнику 13 размещен соответственно равносторонний треугольник 9, стороны которого меньше треугольников 6 и 8 на величину (Δ) и соответственно меньше треугольника 7 на величину (2Δ). После сгиба полосы М по линиям А, Б, В, Г, Д, Е, Ж в одну сторону концы полосы М по линии соединяют (показаны на фиг.4 тройной линией), например, сваркой с образованием секции 5 (фиг.4). Секции 5 соединяют друг с другом свободными сторонами треугольников 6, 7, 8, 9,10, 11, 12, 13, например, сваркой (фиг.6) с образованием рабочей камеры 4 (фиг.1, фиг.2, фиг.3). На наружной и внутренней поверхности рабочей камеры 4 образованы ломаные винтовые линии, например, как показанные на фиг.2 утолщенной линией: замкнутая ломанная винтовая линия 14-15-16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30-31-32-33-34-35-36-37-38-39-40-41-42-43-44-45-46-47-48-49-50-51-52-53-14 и замкнутая ломанная винтовая линия 54-55-56-57-58-59-60=61-62-63-64-65-66-67-68-69-70-71-72-73-74-75-76-77-78-79-80-81-82-83-84-85-86-87-88-89-90-91-92-93-54 (на фиг.2 невидимые участки винтовых линий показаны двумя параллельными линиями: сплошной и штриховой, а невидимые точки ломаной винтовой линии взяты в круглые скобки).The toroidal working chamber 4 (Fig. 2, Fig. 3) is made in the form of a torus from sections 5 (Fig. 4), one of which is highlighted in Fig. 2 by triple lines 70-71-49-90-48-70. Section 5 is made of strip M (Fig. 4, Fig. 5), bent to one side along straight lines A, B, C, D, D, E, Zh, placed at an angle to the edges of strip M with the formation of alternately different sizes equilateral 6, 7, 8, 9 and isosceles 10, 11, 12, 13 triangles. At the same time, on the two sides of the largest equilateral triangle 7, two identical isosceles triangles 11 and 12 are placed with their bases (double lines in FIG. 5). The bases of the triangles 11 and 12 are larger than the sides by the same amount, for example (Δ). Equilateral triangles 6 and 8 are placed to the lateral side of triangles 11 and 12, the sides of which are smaller than an equilateral triangle 7, respectively, also by (Δ). To the sides of triangles 6 and 8, isosceles triangles 10 and 13 are placed with their bases. The bases (shown in Fig. 5 with triple lines) of isosceles triangles 10 and 13 are also larger than their lateral sides by a value (Δ). Equilateral triangle 9, whose sides are smaller than triangles 6 and 8 by an amount of (Δ) and, accordingly, less than triangle 7 by an amount of (2Δ), is respectively placed to triangle 13. After bending the strip M along the lines A, B, C, D, D, E, Zh to one side, the ends of the strip M are connected along the line (shown in Fig. 4 with a triple line), for example, by welding to form section 5 (Fig. 4) . Sections 5 are connected to each other by the free sides of the triangles 6, 7, 8, 9,10, 11, 12, 13, for example, by welding (Fig.6) with the formation of the working chamber 4 (Fig.1, Fig.2, Fig.3 ) Broken helical lines are formed on the outer and inner surfaces of the working chamber 4, for example, as shown in FIG. 2 by a thickened line: a closed broken helical line 14-15-16-17-18-19-20-21-22-23-23-24- 25-26-27-28-29-30-31-32-33-34-35-36-37-38-39-40-41-42-43-44-45-46-47-48-49- 50-51-52-53-14 and closed broken helix 54-55-56-57-58-59-60 = 61-62-63-64-65-66-67-68-69-70-71- 72-73-74-75-76-77-78-79-80-81-82-83-84-85-86-87-88-89-90-91-92-93-54 (in figure 2 the invisible sections of helix lines are shown by two parallel lines: solid and dashed lines, and the invisible points of a broken helix are shown in parentheses).

В результате по внутренней и наружной поверхности рабочей камеры 4, между ломаными винтовыми линиями образованы винтовые поверхности из различных по форме, площади и размерам треугольников, а сама рабочая камера 4 имеет проходное сечение, которое меняется по форме, размерам сторон и площади сечения (фиг.7, фиг.8, фиг.9).As a result, on the inner and outer surfaces of the working chamber 4, between the broken helical lines, helical surfaces are formed from triangles of various shapes, sizes, and sizes, and the working chamber 4 itself has a through section, which varies in shape, dimensions of the sides and the cross-sectional area (Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9).

Тороидальное устройство для приготовления растворов работает следующим образом.A toroidal device for the preparation of solutions works as follows.

Возмущающая сила вибратора 3 через стенки рабочей камеры 4 передается частицам компонентов растворов и воде затворения, находящимся внутри рабочей камеры 4. Частицы компонентов растворов и вода затворения совершают сложное движение, при котором и происходит процесс приготовления раствора. Частицы компонентов растворов не только интенсивно взаимодействуют друг с другом, смешиваясь при этом с водой затворения, но и под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскости, перпендикулярной проходному сечению рабочей камеры 4. Так как по длине рабочей камеры 4 размеры поперечного сечения, форма, расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц компонентов растворов и воды затворения, т.е. имеет место повышение интенсивности приготовления растворов. Наличие плоских разнонаправленных треугольников в каждой из секций рабочей камеры 4 по его периметру изменяет направление движение отдельных порций масс частиц компонентов растворов, усложняет траекторию их движения в плоскости, перпендикулярной проходному сечению рабочей камеры 4, что интенсифицирует процесс приготовления растворов. Наличие винтовых поверхностей и ломаных винтовых линий по периметру рабочей камеры 4 способствует не только усложнению траекторий их движения, но и перемещению по проходному сечению рабочей камеры 4. При движении компонентов растворов с водой затворения по проходному сечению рабочей камеры 4 из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разрежения в каждом сечение рабочей камеры 4 по всему ее объему, что тоже интенсифицирует процесс приготовления растворов и расширяет технологические возможности.The perturbing force of the vibrator 3 through the walls of the working chamber 4 is transmitted to the particles of the components of the solutions and mixing water located inside the working chamber 4. The particles of the components of the solutions and mixing water make a complex movement, during which the process of preparing the solution occurs. Particles of the components of the solutions not only intensively interact with each other, mixing with mixing water, but also under the influence of vibration rotate in a plane perpendicular to the bore of the working chamber 4. Since the length of the working chamber 4 is the size of the cross section, shape, location change, then the disturbance of the movement of particles of the components of the solutions and mixing water is exacerbated, i.e. there is an increase in the intensity of the preparation of solutions. The presence of flat multidirectional triangles in each of the sections of the working chamber 4 along its perimeter changes the direction of movement of individual portions of the particle masses of the components of the solutions, complicates the trajectory of their movement in a plane perpendicular to the passage section of the working chamber 4, which intensifies the process of preparing solutions. The presence of helical surfaces and broken helical lines around the perimeter of the working chamber 4 contributes not only to complicate the trajectories of their movement, but also to move along the bore of the working chamber 4. When moving the components of solutions with mixing water along the bore of the working chamber 4 due to changes in the bore along in shape and size, compression and rarefaction zones are formed alternately in each section of the working chamber 4 over its entire volume, which also intensifies the process of preparing solutions and extends technological possibilities nosti.

Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения рабочей камеры в виде тора, по наружной и внутренней поверхности которой образованы ломаные винтовые линии и винтовые поверхности, что обеспечивает не только расширение технологических возможностей, но и сокращает габариты устройства по длине.Technical and economic advantages arise due to the design of the working chamber in the form of a torus, along the outer and inner surfaces of which broken lines and helical surfaces are formed, which provides not only the expansion of technological capabilities, but also reduces the dimensions of the device in length.

Claims

Тороидальное устройство для приготовления растворов, содержащее упруго установленную на основании, снабженную приводом рабочую камеру, отличающееся тем, что рабочая камера выполнена в виде тора, по наружной и внутренней поверхностям которой образованы ломаные винтовые линии и винтовые поверхности, и изготовлена из секций, каждая их которых смонтирована из полосы, согнутой в одну сторону по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы, с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника расположены своими основаниями два одинаковых равнобедренных треугольника, с боковых сторон которых расположены два одинаковых равносторонних треугольника с расположенными к ним своими основаниями двумя одинаковыми равнобедренными треугольниками, на одном из которых расположен равносторонний треугольник, причем стороны меньших равносторонних треугольников отличаются от сторон больших равносторонних треугольников на одну и ту же линейную величину, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых треугольников. A toroidal device for preparing solutions, comprising a working chamber resiliently mounted on a base and equipped with a drive, characterized in that the working chamber is made in the form of a torus, broken and helical surfaces are formed on its outer and inner surfaces, and made of sections, each of which mounted from a strip bent to one side in straight lines placed at an angle to the edges of the strip, with alternating formation along the length of the strip of different sizes of equilateral and isosceles triangles, while on the two sides of the largest equilateral triangle, two identical isosceles triangles are located with their bases, on the sides of which are two identical equilateral triangles with two identical isosceles triangles located to them with their bases, on one of which is an equilateral triangle, and the sides smaller equilateral triangles differ from the sides of large equilateral triangles by the same linear quantity well, and the sections are connected to each other free sides of said triangles.