Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей.

Известен бетоносмеситель (патент РФ №2044643, Кл. B28C 5/18, 1995 г.), содержащий снабженный приводом корпус в виде соединенных между собой элементов с образованием многогранной наружной и внутренней поверхностей.

Недостатком известного устройства является небольшая интенсивность взаимодействия компонентов растворов или бетонных смесей, ограниченные технологические возможности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является установка для приготовления растворов (патент РФ №2404889, кл. B28C 5/20, 2010 г.), содержащая снабженный приводом размещенный на станине посредством введенной в устройство рамы с пневмобаллонами вращающийся корпус в виде соединенных между собой элементов с образованием многогранной наружной и внутренней поверхностей, снабженный загрузочным и разгрузочным приспособлениями.

Недостатком известного устройства является небольшая интенсивность взаимодействия компонентов растворов или бетонных смесей, ограниченные технологические возможности.

Техническим решением является расширение технических возможностей и увеличение интенсивности взаимодействия компонентов растворов или бетонных смесей.

Техническое решение достигается тем, что в установке для приготовления растворов, содержащей снабженный приводом размещенный на станине посредством введенной в устройство рамы с пневмобаллонами вращающийся корпус в виде соединенных между собой элементов с образованием многогранной наружной и внутренней поверхностей, снабженный загрузочным и разгрузочным приспособлениями, корпус выполнен бочкообразной формы из секций, смонтированных по длине корпуса по периметру, сначала от загрузочного приспособления до середины корпуса из поочередно соединенных одной равносторонней трапеции, двух одинаковых неравносторонних трапеций и второй, меньшей по высоте, чем первая, равносторонней трапеции, нижние основания которых равны друг другу у каждой из трапеций и меньше верхних оснований, тоже равных между собой у всех четырех трапеций, с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно квадрата предыдущей на угол 180°, причем каждая присоединенная секция имеет стороны квадрата нижнего основания, равные сторонам квадрата верхнего основания предыдущей секции, а после середины корпуса до разгрузочного приспособления из поочередно соединенных одной равносторонней трапеции, двух одинаковых неравносторонних трапеций и второй меньшей по высоте, чем первая, равносторонней трапеции, нижние основания которых равны друг другу у каждой из трапеций и больше верхних оснований, тоже равных между собой у всех четырех трапеций, с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно квадрата предыдущей на угол 180°, причем каждая присоединенная секция имеет стороны квадрата нижнего основания, равные сторонам квадрата верхнего основания предыдущей секции.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне установки для приготовления растворов.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление вращающегося корпуса позволяет обеспечить последовательное уплотнение и разрежением потоков инертных и цемента, а также потоков воды по мере продвижения их от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности и повышает эффективность.

Новизна заключается также в том, что за счет бочкообразной формы вращающегося корпуса увеличивается его эксцентриситет относительно оси вращения, что обеспечивает без виброактиватора возбуждение колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях подвешенной на баллонах рамы с вращающимся корпусом, которые передаются перемещающимся от загрузки к выгрузке компонентам бетонных смесей или растворов, что обеспечивает повышение интенсивности бетоносмешивания и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что центры симметрии внутренней поверхности корпуса в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения корпуса, что нарушает стационарность движения частиц компонентов растворов или бетонных смесей и расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что оси секций корпуса - пересекающиеся прямые и они расположены не только к оси вращения корпуса под углом, но и друг к другу, что нарушает стационарность движения компонентов растворов и интенсифицирует процесс их приготовления.

Новизна заключается также в том, что так как положение поперечного сечения корпуса вместе с расположенными в них компонентами растворов меняется относительно друг друга и меняется расстояние этих масс порций растворов относительно оси вращения корпуса, то имеет место интенсификация приготовления растворов.

Новизна усматривается также в том, что элементы, из которых собран вращающийся корпус, разные по площади, по размерам и конфигурации, поэтому интенсивность бетоносмешивания и затворения инертных возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают разные по объему порции инертных и цемента и направляют их навстречу друг другу, нарушают таким образом стационарность их движения, повышают их интенсивность взаимодействия, расширяют технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет выполнения корпуса из секций, элементы которых при монтаже корпуса смонтированы под некоторыми углами не только друг к другу, но и к оси вращения, и поэтому они, работая как полки, захватывают порции частиц компонентов растворов и направляют их навстречу не только друг другу, но противоположным стенкам вращающегося корпуса. Поэтому, интенсивность и активность смешивания частиц компонентов растворов и с водой затворения возрастает, увеличиваются технологические возможности установки для приготовления растворов.

Новизна обусловлена тем, что так как площадь, форма и размеры проходного сечения корпуса по его длине меняется от загрузки к выгрузке сначала в сторону увеличения, а затем уменьшения, то интенсифицируется процесс их смешивания, увеличивается не только активность взаимодействия частиц компонентов друг с другом и со стенками корпуса, но и изменяется частота их взаимодействия и амплитуда движения друг с другом, в результате увеличиваются технологические возможности установки для приготовления растворов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена установка для приготовления растворов, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - корпус установки для приготовления растворов, вид спереди; фиг.4 - корпус установки для приготовления растворов, вид сверху; фиг.5 - корпус установки для приготовления растворов, аксонометрическая проекция; фиг.6 - одна из секций корпуса, аксонометрическая проекция; фиг.7 - первая (большая) равностороння трапеция; фиг.8 - одна из двух одинаковых неравносторонних трапеций; фиг.9 - вторая (малая) равностороння трапеция.

Установка для приготовления растворов (фиг.1, фиг.2) состоит из корпуса 1, загрузочного 2, разгрузочного 3 приспособлений и привода (не показан). Корпус 1 снабжен втулками 4 и 5 с возможностью вращения в подшипниковых опорах 6 и 7. Носок 8 загрузочного приспособления 2 входит в отверстие втулки 4 корпуса 1. Загрузочное приспособление 2, подшипниковые опоры 6 и 7, со смонтированным в них корпусом 1, закреплены на раме 9. Рама 9 размещена на четырех пневмобаллонах 10, которые закреплены на станине 11. Установка для приготовления растворов снабжена трубопроводом 12 для подачи воды затворения на расстояние L от входного отверстия корпуса 1, что обеспечивает активацию инертных составляющих и цемента путем их перемешивания и транспортировки в горизонтальном направлении сначала в сухом состоянии в корпусе 1, а лишь затем после смешивания в сухом состоянии цемента и инертных материалов производится процесс их затворения и бетоносмешивания водой затворения, которая под напором движется по внутренней поверхности трубопровода 12 и обеспечивает затворение водой сухой смеси цемента и инертных материалов.

Зигзагообразный корпус 1 (фиг.3, фиг.4, фиг.5) выполнен расширяющимся по длине к его середине (центру) бочкообразной формы из секций 13 и 14, смонтированных по длине корпуса по периметру, сначала от загрузочного приспособления до середины корпуса из поочередно соединенных одной равносторонней трапеции 15 фиг.7), двух одинаковых неравносторонних трапеций 16 (фиг.8) и второй, меньшей по высоте, чем первая, равносторонней трапеции 17 (фиг.9), нижние основания М которых равны друг другу у каждой из трапеций и меньше верхних оснований N, тоже равных между собой у всех четырех трапеций, с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно квадрата предыдущей на угол 180°, причем, каждая присоединенная секция имеет стороны квадрата нижнего основания, равные сторонам квадрата верхнего основания предыдущей секции, а после середины (центра) корпус 1 смонтирован из секций 14 до разгрузочного приспособления, которые смонтированы так же, как и секции 13, но развернутых и присоединяемых друг к другу в обратном порядке, т.е. из поочередно соединенных одной равносторонней трапеции 15, двух одинаковых неравносторонних трапеций 16 и второй, меньшей по высоте, чем первая, равносторонней трапеции 17, нижние основания М которых равны друг другу у каждой из трапеций и больше верхних оснований N, тоже равных между собой у всех четырех трапеций, с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно квадрата предыдущей на угол 180°, причем каждая присоединенная секция имеет стороны квадрата нижнего основания, равные сторонам квадрата верхнего основания предыдущей секции. Таким образом корпус 1 бочкообразной формы (фиг.3, фиг.4, фиг.5) выполнен из секций 13 и секций 14, которые смонтированы (фиг.6) из одной большой равносторонней трапеции 15 (фиг.7), двух одинаковых неравносторонних трапеций 16 (фиг.8) и одной малой равносторонней трапеции 17 (фиг.9), нижние основания М которых равны друг другу у каждой их трапеций и меньше верхних оснований N, тоже равных между собой у всех четырех трапеций. Причем сначала от загрузки по длине корпуса 1 каждая присоединенная секция имеет стороны нижних оснований М, равные сторонам N верхних оснований предыдущей секции. Стороны N верхних оснований секций 13 больше сторон меньших оснований М. Секции 13 соединены в корпус 1 оставшимися равными друг другу свободными сторонами S и Т и образующими квадрат после поворота каждой секции относительно предыдущей секции на 180° (фиг.5). А затем от середины корпуса 1 каждая присоединенная секция 14 выполнена в виде секций 13, но развернутых и присоединяемых друг к другу в обратном порядке, т.е. каждая присоединенная секция 14 имеет стороны верхних оснований N, равных стороне М нижних предыдущей секции 14. Для наглядности поворота секций 13 относительно друг друга на 180° малая равносторонняя трапеция с боковой стороной, равной S, на фиг.5 показана утолщенной линией и заштрихована. Таким образом, создается зигзагообразный корпус 1, у которого ось каждой секции, повернутой относительно предыдущей на 180°, расположена под углом к линии транспортировки, т.е. к оси вращения с увеличивающимся проходным сечением корпуса 1 бочкообразной формы от загрузки к выгрузке. Оси секций, в том числе ось i₁-i₁ первой секции (фиг 3), к которой присоединена вторая секция с осью i₂-i₂, затем присоединена третья секция с осью i₃-i₃, потом присоединена четвертая секция с осью i₄-i₄, затем присоединена пятая секция с осью i₅-i₅ и так далее, пересекаются друг с другом и расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения корпуса 1.

Установка для приготовления раствора работает следующим образом.

Корпус 1 через загрузочное устройство 2 заполняется непрерывным потоком компонентов растворов или бетонных смесей (цементом и инертными - песок, гравий и т.п.). При вращении корпуса 1 компонентам растворов или бетонных смесей сообщается сложное пространственное движение с наложением колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, возбуждаемых за счет геометрии корпуса 1 при асимметричном движении масс загрузки и возникновении дисбаланса в результате нарушения стационарности движения потоков компонентов растворов или бетонных смесей геометрической формой секций, их взаимным расположением относительно друг друга и к оси вращения. При этом центры симметрии внутренней поверхности корпуса 1 в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения, что нарушает стационарность движения частиц компонентов растворов или бетонных смесей. Благодаря одновременному воздействию сложного пространственного движения компонентов растворов или бетонных смесей и низкочастотным их колебаниям повышается смешиваемость компонентов растворов или бетонных смесей, их интенсивность взаимодействия между собой и со стенками корпуса 1. Массы компонентов растворов или бетонных смесей, смешиваясь в сухом состоянии, перемещаются внутри корпуса 1 от загрузки к выгрузке на расстоянии L, где посредством трубопровода 12 подается вода затворения. При дальнейшем перемещении компонентов растворов и бетонных смесей происходит процесс их затворения и приготовления. Такое конструктивное оформление вращающегося корпуса 1 позволяет обеспечить последовательное уплотнение и разрежение потоков инертных и цемента, а также потоков воды по мере продвижения их от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности и повышает эффективность, и так как корпус 1 выполнен бочкообразной формы, то увеличивается его эксцентриситет относительно оси вращения, что обеспечивает, без виброактиватора, возбуждение колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях подвешенной на баллонах рамы с вращающимся корпусом 1, которые передаются перемещающимся от загрузки к выгрузке компонентам бетонных смесей или растворов, что обеспечивает повышение интенсивности бетоносмешивания и расширяет технологические возможности. Причем так как центры симметрии внутренней поверхности корпуса 1 в каждом его элементе поперечного сечения по длине смещены относительно оси вращения, а оси секций корпуса 1 - пересекающиеся прямые и они расположены не только к оси вращения корпуса под углом, но и друг к другу, то нарушается стационарность движения частиц компонентов растворов или бетонных смесей и расширяются технологические возможности. Элементы, из которых собран вращающийся корпус 1, разные по площади, по размерами и конфигурации, поэтому интенсивность бетоносмешивания и затворения инертных возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают разные по объему порции инертных и цемента и направляют их навстречу друг другу, нарушая таким образом стационарность их движения, повышая интенсивность их взаимодействия, расширяют технологические возможности. При дальнейшем перемещении компонентов растворов или бетонных смесей и прохождении ими расстояния от начала загрузки к выгрузке происходит процесс их затворения и приготовления. Готовые растворы или бетонные смеси через втулку 5 выгружаются в разгрузочное приспособление 3.

Технико-экономические преимущества возникают за счет придания компонентам растворов или бетонных смесей сложного пространственного зигзагообразного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия компонентов растворов или бетонных смесей между собой, со стенками корпуса 1 и расширяет технологические возможности. Так как по длине корпуса 1 бочкообразной формы размеры поперечного сечения, форма и расположение, центр симметрии меняются, то усугубляется нарушаемость движения компонентов растворов или бетонных смесей, т.е. имеет место повышение интенсивности взаимодействия компонентов растворов или бетонных смесей, расширение технологических возможностей. Этому способствует и бочкообразная форма корпуса, обеспечивающая последовательное уплотнение и разрежение потоков инертных и цемента, а также потоков воды по мере продвижения их от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности и повышает эффективность бетоносмешивания.