Смеситель для жидких и вязких материалов

Изобретение относится к устройствам для смешивания жидких и вязких материалов и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической, строительной и других отраслях промышленности.

Известен смеситель, содержащий цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана, с размещенным внутри его перемешивающим устройством с валом и приводом вращения, и крышку (Патент РФ №2466777, B01F 7/16, опубл. 20.11.2012).

Однако недостатком данного устройства является низкая производительность и недостаточное качество получаемых смесей из-за несовершенства перемешивающего устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является смеситель для жидких и вязких материалов, содержащий цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана, с размещенным внутри него перемешивающим устройством с валом и приводом вращения, и крышку, при этом вал выполнен с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения, жестко прикреплен к поршню и центрируется подшипником скольжения установленном в крышке (Патент РФ на полезную модель №134820, B01F 7/16, БИ №8, 2013).

Основным недостатком данного устройства является низкая производительность и недостаточное качество получаемых смесей из-за отсутствия истирающего эффекта при работе перемешивающего устройства, что обусловлено его конструкцией.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение производительности и качества получаемых смесей.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предлагаемом смесителе для жидких и вязких материалов, содержащем цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана, с размещенным внутри него перемешивающим устройством с валом и приводом вращения, и крышку, при этом вал выполнен с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения, жестко прикреплен к поршню и центрируется подшипником скольжения, установленным в крышке, согласно изобретению, поверхность дна стакана выполнена волнистой в виде исходящих из центра лучей из ребер, а нижняя поверхность поршня копирует волнистую поверхность дна стакана, с возможностью совмещения и перекрытия рельефа поверхностей поршня и дна стакана, обеспечивающих перетирание компонентов смеси жидких и вязких материалов.

Технический результат совпадает с технической задачей.

Выполнение поверхности дна стакана волнистой в виде исходящих из центра лучей из наклонных ребер, когда нижняя поверхность поршня копирует волнистую поверхность дна стакана, с возможностью совмещения и перекрытия рельефа поверхностей поршня и дна стакана, обеспечивающих перетирание компонентов смеси жидких и вязких материалов, создает истирающий эффект между соприкасающимися поверхностями поршня, дна стакана и материала смеси, попадающего в зону перетирания. Это обеспечивает повышение производительности и качества получаемых смесей. Наклон ребер от центра поршня к наружной поверхности обеспечивает циркуляцию смешиваемого материала от центра к периферии стакана и повышает однородность и качество смеси.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид смесителя для жидких и вязких материалов (композиций).

Смеситель содержит цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана 1, с размещенным внутри его перемешивающим устройством с валом 2 и приводом вращения (не показан). Стакан 1 имеет крышку 3. Перемешивающее устройство выполнено в виде поршня 4 с радиальными отверстиями 5. Поршень 4 установлен по скользящей посадке относительно внутренних стенок цилиндрического корпуса (стакана 1), при этом вал 2 выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения, жестко прикреплен к поршню 4 и центрируется подшипником скольжения 6, установленным в крышке 3. Поверхность дна стакана 1 выполнена волнистой в виде исходящих из центра лучей из наклонных ребер 7, а нижняя поверхность 8 поршня 4 копирует волнистую поверхность дна стакана 1, с возможностью совмещения и перекрытия рельефа поверхностей поршня 4 и дна стакана 1, обеспечивающих быстрое и однородное перетирание компонентов смеси жидких и вязких материалов.

Скорость вращения вала 2 с поршнем 4 устанавливают экспериментально и она зависит от размеров устройства (смесителя), вязкости смеси и может изменяться в диапазоне от 5 до 20 оборотов в минуту.

Возвратно-поступательное движение вала с поршнем должно обеспечивать перекачивание смеси через радиальные отверстия в поршне в течение 2-5 минут.

Смеситель для жидких и вязких материалов работает следующим образом.

Смешиваемый материал, например эпоксидная смола и порошкообразные наполнители (фторопласт, графит, рубленное стекловолокно), в требуемых соотношениях загружают в стакан 1. Затем закрывают стакан 1 крышкой 3 и включают медленное вращение привода, который передает крутящий момент на вал 2 с поршнем 4. В результате происходит смешивание жидкой части смеси с порошками. После этого включают возвратно-поступательное движение вала 2. Во время возвратно-поступательного движения вала 2 поршень 4 в нижней точке останавливают с непрерывным вращением вала 2 на определенное время и он обеспечивает перетирание компонентов смеси жидких и вязких материалов за счет истирающего эффекта между соприкасающимися поверхностями поршня 4, дна стакана 1 и материала смеси, попадающего в зону перетирания. Затем поршень поднимают в верхнюю точку стакана 1 и цикл перемещения вала 2 с поршнем 4 повторяют. Это обеспечивает повышение производительности и качества получаемых смесей.

После получения однородной смеси перемешивающее устройство удаляют из стакана 1 и путем опрокидывания стакана 1 освобождают его от готового продукта.

Предлагаемая конструкция является высокопроизводительной и обеспечивает качество получаемых смесей по сравнению с аналогами за счет волнистой поверхности рельефа поршня и дна стакана, обеспечивающих перетирание компонентов смеси жидких и вязких материалов.