Результат интеллектуальной деятельности: СМЕСИТЕЛЬ

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для приготовления минерал-полимерных смесей.

Известен смеситель, содержащий чашу с наклонными стенками, смонтированную с возможностью вращения относительно оси, и приводной смесительный вал (Патент США №3788785, кл. 259-177, 1973 г.).

Недостатком этого смесителя является то, что он не может быть эффективно использован для приготовления минерал-полимерных смесей, поскольку на шнек очень быстро налипает смесь и происходит его быстрое заклинивание.

Известен смеситель, содержащий раму, на которой в подшипнике с возможностью вращения относительно своей оси смонтирована чаша, и установленный на вертикальной стойке кронштейн со смесительным валом с лопастями и приводом вращения лопастей (Патент России №2034109, кл. E01C 19/10, 1995 г.).

Известное устройство имеет ограниченное применение, поскольку перемешивание осуществляется неравномерно - только на периферии чаши. В центре чаши и по высоте смеси перемешивание неудовлетворительное, особенно, если смесь содержит фракции разных размеров и связующее с высокой вязкостью.

Техническим результатом является расширение технологических возможностей устройства и повышение качества и эффективности равномерного перемешивания смесей различного фракционного состава и вязкости связующего.

Технический результат достигается тем, что смеситель, содержащий раму, на которой в подшипнике с возможностью вращения относительно своей оси смонтирована чаша и установленный на вертикальной стойке кронштейн со смесительным валом с лопастями и приводом вращения лопастей, снабжен регулируемым приводом вращения чаши, ось смесительного вала расположена параллельно оси вращения чаши, на конце смесительного вала установлена П-образная вилка, на концах которой жестко закреплены лопасти, причем лопасти в горизонтальной плоскости повернуты вовнутрь под углом 10-12 градусов к диаметру в сторону вектора скорости вращения, а в вертикальной плоскости наклонены под углом 10-12 градусов к вертикали в направлении вектора скорости, при этом нижние и наружные ребра лопастей выполнены волнообразными.

Технический результат достигается за счет того, что имеется возможность равномерного подъема фракций больших размеров и массы из нижних слоев смеси в верхние и с периферии - вовнутрь, что позволяет получать смесь равномерного состава и консистенции.

На фиг.1 представлен общий вид смесителя; на фиг.2 - вид в плане; на фиг.3 - пример положения лопасти в вертикальной плоскости; на фиг.4 - пример выполнения лопасти.

Смеситель содержит раму 1, на которой в подшипнике 2 с возможностью вращения относительно своей оси смонтирована чаша 3, кинематически связанная с регулируемым приводом 4 вращения чаши. Подшипник 2 выполнен разъемным. На вертикальной стойке 5 шарнирно установлен кронштейн 6 со смесительным валом 7, на конце которого установлена П-образная вилка 8, на концах которой жестко закреплены лопасти 9. Смесительный вал 7 кинематически связан с приводом 10 его вращения. Ось смесительного вала 7 расположена параллельно оси вращения чаши 3. Лопасти 9 в горизонтальной плоскости повернуты вовнутрь под углом α=10 градусов к диаметру в сторону вектора скорости вращения, а в вертикальной плоскости наклонены под углом β=10-12 градусов к вертикали в направлении вектора скорости. На раме 1 установлен упор 11 горизонтального положения кронштейна 6. Нижнее 12 и наружное 13 ребра лопастей 9 выполнены волнообразными. На раме может быть выполнен столик (показан схематично) для размещения на нем компьютера управления регулируемыми приводами.

Устройство работает следующим образом.

В чашу 3 загружается смесь твердых минеральных материалов различного фракционного состава и полимерного связующего. Включается регулируемый привод 4 вращения чащи 3. Включается привод 10, и кронштейн 6 со смесительным валом 7 опускаются в горизонтальное положение до упора 11. Смесительный вал 7 с П-образной вилкой 8 и лопастями 9 опускаются в перемешиваемую смесь. Лопасти 9 в горизонтальной плоскости повернуты вовнутрь под углом 10-12 градусов к диаметру в сторону вектора скорости вращения, что заставляет смесь перемещаться от периферии к центру, а в вертикальной плоскости наклонены под углом 10-12 градусов к вертикали в направлении вектора скорости, что заставляет смесь из нижних слоев подниматься вверх. Волнообразные рабочие ребра 12 и 13 лопастей 9 позволяют легко разделять набегающий поток смеси на внешний и внутренний, при этом консистенция смеси не меняется. Регулируемые приводы 4 и 10 (например, тиристорные) позволяют в зависимости от величины фракций и вязкости полимерного связующего подбирать оптимальные частоты вращения чаши 3 и смесительного вала 7. В результате осуществляется эффективное перемешивание минерал-полимерных смесей различного фракционного состава. По окончании перемешивания кронштейн 6 со смесительным валом 7 поднимаются, и подъемным краном чаша 3 снимается и направляется на разливку. Выполнение вилки 8 П-образной позволяет повысить качество перемешивания смеси и взаимно компенсировать при этом радиальные силы.

Ориентация лопасти 9 в горизонтальной плоскости вовнутрь под углом менее 10-12 градусов к диаметру в сторону вектора скорости вращения ведет к тому, что лопасть 9 толкает перед собой минеральную составляющую смеси, а связующее обтекает лопасть 9. Лобовое сопротивление увеличивается, а эффективность перемешивания снижается. При ориентации лопасти 9 на угол больше 10-12 градусов уменьшается ее фронтальная площадь, что также снижает эффективность перемешивания. Расположение лопасти 9 в вертикальной плоскости под углом меньше 10-12 градусов к вертикали в направлении вектора скорости увеличивает лобовое сопротивление и в меньшей степени способствует эффективному перемешиванию смеси. При угле более 10-12 градусов фронтальная площадь лопасти 9 уменьшается, смесь перетекает через нее и степень перемешивания снижается.