Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ

Изобретение относится к устройствам для приготовления лакокрасочной продукции и может быть применено в лакокрасочной промышленности.

Известно устройство для приготовления лакокрасочной продукции (патент №2457021, кл. МПК B01F 11/00, 2012), содержащее снабженный амортизаторами установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях смеситель, выполненный из секций, изготовленных из трех прямоугольных полос, согнутых попеременно в противоположные стороны под углом 140° по надрезам, выполненным под углом 60° друг к другу и к продольным кромкам полос с образованием по длине полосы равносторонних треугольников, расположенных попеременно в противоположные стороны, при этом полосы соединены одна с другой по продольным кромкам под углом 70° с образованием по внутреннему периметру трех ломаных криволинейных винтовых поверхностей и трех ломаных винтовых канавок основного направления для перемещения частиц компонентов лакокрасочной продукции от загрузки к выгрузке, а также двух ломаных криволинейных винтовых поверхностей и двух винтовых канавок противоположного направления для перемещения частиц компонентов лакокрасочной продукции от выгрузки к загрузке, причем по наружному диаметру смесителя образуются три ломаные винтовые линии основного направления и две ломаные винтовые линии противоположного направления с шагом в четыре раза меньше, чем шаг ломаных винтовых линий основного направления, в точках излома винтовых линий которых расположены места схождения шести равносторонних треугольников, при этом по всей длине смесителя смонтирована для перемещения частиц компонентов лакокрасочной продукции от выгрузки к выгрузке цилиндрическая пружина, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.

Недостатками известного устройства являются недостаточная производительность из-за слабой энергоемкости, мощности и частоты взаимодействия потоков перерабатываемого сырья, ограниченные технологические возможности, сложность изготовления.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является роторный смеситель-диспергатор (а.с. СССР №1673184, кл. МКИ B01F 9/02, 1989), содержащий смеситель, выполненный из секций, смонтированных из плоских элементов в виде треугольников, расположенных под углом к линии транспортирования, загрузочное и разгрузочное приспособления.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности, сложность изготовления.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, упрощение изготовления и повышения производительности.

Техническое решение достигается тем, что установка для приготовления лакокрасочной продукции, содержащая смеситель, привод, загрузочное и разгрузочное приспособления, отличающется тем, что смеситель выполнен в виде установленного наклонно цилиндра под углом α относительно горизонтальной оси вращения с плоскими торцевыми стенками эллиптической формы, размещенными под различными углами β и ψ к оси вращения и друг к другу под углом φ, при этом оси больших диаметров эллипсов торцевых стенок повернуты по оси вращения смесителя друг относительно друга на угол ω или смонтированы перпендикулярно под углом 90° к оси вращения смесителя, причем по всей длине смесителя по его оси вращения смонтирована коническая пружина с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия и смонтирована таким образом, что малый диаметр конической пружины размещен внутри разгрузочной цапфы, а большой диаметр конической пружины смонтирован у загрузочной цапфы.

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

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что в результате выполнения смесителя в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси вращения цилиндра с плоскими торцевыми стенками, размещенными под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, нарушается стационарность движения потоков компонентов лакокрасочной продукции, которые совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости по эллиптическим траекториям, так как по периметру поверхность смесителя выполнена в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное, что повышает производительность, расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается в том, что по всей длине смесителя смонтирована коническая пружина с прямоугольным сечением витков, которая обеспечивает не только перемещение частиц компонентов лакокрасочной продукции в радиальном направлении, но и способствует интенсификации процесса приготовления лакокрасочной продукции, совершающих циркуляционное движение внутри в плоскостях, перпендикулярных ее оси симметрии, встречаясь с витками конической пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются не только к периферии смесителя, но и в сторону разгрузочного приспособления для вывода лакокрасочной продукции, увеличивают интенсивность приготовления, расширяют технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что смонтированная по всей длине смесителя коническая пружина с прямоугольным сечением витков снабжена устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения частиц компонентов лакокрасочной продукции и изменять скорости их перемещения от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможность.

Новизна заключается также в том, что по всей длине смесителя по его оси вращения смонтирована коническая пружина с плоским сечением витков таким образом, что малый диаметр конической пружины размещен внутри разгрузочной цапфы, что обеспечивает непрерывность и стабильность процесса выгрузки готовой лакокрасочной продукции

Новизна заключается в том, что центры симметрии внутренней поверхности смесителя в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения смесителя, что нарушает стационарность движения частиц компонентов лакокрасочной продукции, расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что смеситель по всей длине имеет переменное не только поперечное, но и продольное сечение, что интенсифицирует процесс приготовления лакокрасочной продукции.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление смесителя и выполнение его в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра со стенками по периметру и с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочной цапфы смонтирована под углом к оси вращения барабана и выполнена плоской эллиптической формы, а торцевая стенка у разгрузочной цапфы размещена под углом не только к оси вращения, но и к торцевой стенке у загрузочной цапфы и выполнена тоже эллиптической формы, что нарушает стационарность движения частиц компонентов лакокрасочной продукции, повышает производительность и эффективность приготовления лакокрасочной продукции, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что в результате выполнения смесителя в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра со стенками по периметру и с торцевыми стенками эллиптической формы частицы компонентов лакокрасочной продукции совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как смеситель выполнен в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное, что повышает производительность приготовления лакокрасочной продукции, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что направление витков, конической пружины с прямоугольным сечением витков совпадает с направлением вращения смесителя, что обеспечивает транспортировку частиц компонентов лакокрасочной продукции от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможность.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена установка для приготовления лакокрасочной продукции с торцевыми стенками, размещенными под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, при этом оси больших диаметров эллипсов торцевых стенок повернуты на угол ω по оси вращения относительно друг к другу, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 установки для приготовления лакокрасочной продукции с торцевыми стенками, размещенными под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, при этом оси больших диаметров эллипсов торцевых стенок повернуты на угол ω по оси вращения относительно друг к другу, на фиг. 3 изображена установка для приготовления лакокрасочной продукции с торцевыми стенками, размещенными перпендикулярно к оси вращения общий вид; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Установка барабанная для приготовления лакокрасочной продукции (фиг. 1, фиг. 2) содержит смеситель 1, загрузочную 2 и разгрузочную 3 цапфы. Для обеспечения дополнительного продольного перемещения частиц компонентов лакокрасочной продукции внутри смесителя 1 смонтировна коническая пружина 4 с плоским сечением витков и с направлением витков, совпадающим с направлением вращения смесителя 1. Пружина 4 оборудована устройством для изменения шага витков пружины 4 путем растяжения или сжатия (не показано). Регулировка величины шага витков пружины 4 может производиться в процессе приготовления кормов.

Смеситель 1 выполнен в виде установленного наклонно под углом α относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками 5 и 6 (фиг. 1, фиг. 2). размещенными под углами β и ψ к горизонтальной оси вращения смесителя 1 и под углом φ друг к другу (фиг. 1) и снабжен приводом (не показан). Оси больших диаметров эллипсов торцевых перфорированных стенок 5 и 6 i₁-i₁ и i₂-i₂ (фиг. 2) повернуты по оси вращения смесителя друг относительно друга на угол ω. Для обеспечения дополнительного продольного перемещения частиц компонентов лакокрасочной продукции внутри смесителя 1 смонтирована коническая пружина 4 с плоским сечением витков с направлением витков, совпадающим с направлением вращения смесителя 1. Пружина 4 оборудована устройством для изменения шага витков пружины 4 путем растяжения или сжатия (не показано). Регулировка величины шага витков пружины 4 может производиться в процессе приготовления лакокрасочной продукции. При этом малый диаметр конической пружины 4 размещен внутри загрузочной цапфы 2, а большой диаметр конической пружины 4 смонтирован у разгрузочной цапфы 3.

Таким образом, оси больших диаметров эллипсов торцевых стенок смесителя 1 (фиг. 2) повернуты по оси вращения 0₁-0₁ смесителя 1 друг относительно друга на угол ω. На фиг. 2 показано расположение оси большего диаметра эллипса i₁-i₁ торцевой стенки 5 смесителя 1 у загрузочной цапфы 2 относительно оси большего диаметра эллипса i₂-i₂ торцевой стенки 6 смесителя 1 у разгрузочной цапфы 3, которые повернуты относительно друг друга на угол ω.

Установка для приготовления лакокрасочной продукции работает следующим образом.

Потоки компонентов лакокрасочной продукции, подлежащих приготовлению (фиг. 1), подаются через средство для загрузки (не показано), через загрузочную цапфу 2 внутрь смесителя 1, где они совершают движение по различным эллиптическим траекториям, размеры которых меняются по длине смесителя 1 в каждом поперечном сечении, при этом частицы компонентов лакокрасочной продукции совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как смеситель 1 выполнен цилиндрической и наклонным, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное. В результате, поток движущихся частиц компонентов лакокрасочной продукции нестационарен, а размеры и расположение активного движения их потоков заметно меняются за время одного оборота смесителя 1. Поэтому в результате нарушения упорядоченности процесса движения частиц компонентов лакокрасочной продукции движение их становится более активным, ликвидируется зона малоподвижности, возрастает энергоемкость соударений частиц компонентов лакокрасочной продукции между собой и со стенками смесителя 1, а также с торцевыми стенками 5 и 6, что обеспечивает повышение производительности приготовления лакокрасочной продукции. Процесс нестационарности движения частиц компонентов лакокрасочной продукции усугубляется формой торцевых стенок 5 и 6 эллиптической формы, что существенно меняет направление движения частиц компонентов лакокрасочной продукции вдоль оси вращения смесителя 1 и создает зоны различного давления торцевых стенок 5 и 6 на частицы компонентов лакокрасочной продукции и интенсифицируется процесс приготовления лакокрасочной продукции. Поэтому частицы компонентов лакокрасочной продукции имеют возможность под воздействием разности давления торцевых стенок эллиптической формы 5 и 6 не только двигаться по сложным траекториям, но и перемещаться в осевом направлении от загрузки к выгрузке, создавая при этом турбулентные потоки частиц компонентов лакокрасочной продукции. В результате такой интенсификации движения потоков частиц компонентов лакокрасочной продукции повышается производительность и готовая лакокрасочная продукция через разгрузочное приспособление 3 выводится за пределы установки для приготовления лакокрасочной продукции.

Процесс движения частиц компонентов лакокрасочной продукции, которые поднимаются вверх и падают вниз, непрерывен. Поскольку внутренние стенки смесителя 1 расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения смесителя 1, то в каждой порции каждая частица компонентов лакокрасочной продукции перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс приготовления лакокрасочной продукции и расширяет технологические возможности. Процесс приготовления лакокрасочной продукции также интенсифицируется смонтированной внутри смесителя 1 конической пружиной 4 с плоским сечением витков и с направлением витков, совпадающим с направлением вращения смесителя 1, которая обеспечивает дополнительное продольное перемещение частиц компонентов лакокрасочной продукции внутри смесителя 1. Пружина 4 оборудована устройством для изменения шага витков путем растяжения или сжатия (на рисунках не показано). Регулировка величины шага витков пружины 4 может производиться также в процессе приготовления лакокрасочной продукции, т.е. в процессе работы установки для приготовления лакокрасочной продукции.

В зависимости от характеристик компонентов лакокрасочной продукции и требуемого времени их приготовления устанавливается такой шаг пружины, который отвечает оптимальным условиям процесса приготовления лакокрасочной продукции. Например, если требуется высокая скорость продольного перемещения потоков компонентов лакокрасочной продукции, то увеличивается шаг пружины 4 и, таким образом, изменяется поток движения частиц компонентов лакокрасочной продукции, а значит соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. При приготовлении лакокрасочной продукции, требующей длительного времени пребывания потоков частиц компонентов лакокрасочной продукции в смесителе 1, шаг витков пружины 4 уменьшается и, таким образом, изменяется скорость движения потов частиц компонентов лакокрасочной продукции, а значит соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. Направление витков пружины 4 может совпадать или быть против направления вращения смесителя 1. В нужном положении пружину 4 фиксируют известными приспособлениями (не показаны). На выходе смесителя 1 потоки готовой лакокрасочной продукции поднимаются вверх и через разгрузочную цапфу 3 выводятся в разгрузочное приспособление (не показано).

Скорость перемещения частиц материалов от загрузки к выгрузке можно регулировать изменением угла наклона всей установки для приготовления лакокрасочной продукции.

Технико-экономические преимущества обеспечиваются за счет интенсификации процесса приготовления лакокрасочной продукции благодаря нарушению стационарности движения потоков частиц компонентов лакокрасочной продукции внутри смесителя установки. Предлагаемая конструкция установки для приготовления лакокрасочной продукции позволяет упростить изготовление, повысить производительность, расширяет технологические возможности.