Результат интеллектуальной деятельности: Смеситель для композиций

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

Известен смеситель для композиций, содержащий цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана, с размещенным внутри его перемешивающим устройством с валом и приводом перемещения, и крышку, при этом перемешивающее устройство выполнено в виде поршня с радиальными отверстиями, установленного по скользящей посадке относительно внутренних стенок цилиндрического корпуса, а вал установлен с возможностью возвратно-поступательного движения, жестко прикреплен к поршню и центрируется подшипником скольжения, установленным в крышке (Патент РФ на полезную модель №134820, опубл. 27.11.2013 г.).

Однако недостатком данного устройства является низкая производительность работы из-за отсутствия разгрузочного устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является смеситель для композиций, содержащий цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана, с размещенным внутри его перемешивающим устройством с валом и приводом перемещения, и крышку, при этом перемешивающее устройство выполнено в виде поршня с внутренними и наружным радиальными отверстиями, установленного по скользящей посадке относительно внутренних стенок цилиндрического корпуса, а вал установлен с возможностью возвратно-поступательного движения, жестко прикреплен к поршню и центрируется подшипником скольжения, установленным в крышке, при этом над поршнем подвижно расположена заглушка внутренних и наружных радиальных отверстий, которая выполнена в виде дополнительного поршня на дополнительном валу с расположенными на поверхности дополнительного поршня с возможностью перекрытия внутренних и наружных радиальных отверстий уплотнителями, а на дне стакана расположено разгрузочное отверстие (Патент РФ на изобретение №2563014, опубл. 10.09.2015 г.).

Недостатком данного устройства является низкая производительность работы из-за несовершенства конструкции разгрузочного устройства, так как уплотнители выполнены в виде цилиндров и недостаточно плотно перекрывают радиальные отверстия в поршне при разгрузке смесителя. Кроме того, цилиндры быстро изнашиваются и недостаточно точно центрируются относительно радиальных отверстий.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение производительности работы смесителя.

Техническая задача совпадает с техническим результатом.

Решение технической задачи достигается тем, что в предлагаемом смесителе для композиций, содержащем цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана, с размещенным внутри его перемешивающим устройством с валом и приводом перемещения, и крышку, при этом перемешивающее устройство выполнено в виде поршня с радиальными отверстиями, установленного по скользящей посадке относительно внутренних стенок цилиндрического корпуса, а вал установлен с возможностью возвратно-поступательного движения, жестко прикреплен к поршню и центрируется подшипником скольжения, установленным в крышке, при этом над поршнем подвижно расположена заглушка радиальных отверстий, которая выполнена в виде дополнительного поршня на дополнительном валу с расположенными на поверхности дополнительного поршня с возможностью перекрытия радиальных отверстий уплотнителями, а на дне стакана расположено разгрузочное отверстие, согласно изобретению уплотнители выполнены в виде монолитной резиновой прокладки охватывающей всю нижнюю поверхность дополнительного поршня, и приклеены к ней, а оси наружных радиальных отверстий выполнены под углом к осям внутренних радиальных отверстий, которые направлены вниз, в центр поршня и пересекаются между собой.

Выполнение уплотнителей в виде монолитной резиновой прокладки, охватывающей всю нижнюю поверхность дополнительного поршня и приклееной к ней, обеспечивает надежную блокировку разгрузочных отверстий резиновой прокладкой, что позволяет повысить производительность за счет увеличения скорости разгрузки смеси и увеличения давления на поршень.

Выполнение осей наружных радиальных отверстий под углом к осям внутренних радиальных отверстий, которые направлены вниз, в центр поршня и пересекаются между собой, повышает интенсивность перемешивания за счет скрещивания и циркуляции струй от прохождения композиции через пересекающиеся оси отверстий, что повышает производительность.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид смесителя для композиций.

Смеситель для композиций содержит цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана 1, с размещенным внутри его перемешивающим устройством с валом 2 и приводом перемещения (не показан). Стакан 1 имеет крышку 3. Перемешивающее устройство выполнено в виде поршня 4 с внутренними и наружными 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.

Над поршнем 4 подвижно расположена заглушка внутренних и наружных радиальных отверстий 5, которая выполнена в виде дополнительного поршня 7 на дополнительном валу 8 с расположенными на поверхности дополнительного поршня 7 с возможностью перекрытия внутренних и наружных радиальных отверстий 5 монолитной резиновой прокладкой 9, охватывающей всю нижнюю поверхность дополнительного поршня и приклеенной к ней. На дне стакана расположено разгрузочное отверстие 10, которое снабжают клапаном (не показан). Оси наружных радиальных отверстий выполнены под углом к осям внутренних радиальных отверстий, которые направлены вниз, в центр поршня 4 и пересекаются между собой. Угол наклона осей наружных отверстий к осям внутренних отверстий устанавливают экспериментально в диапазоне от 10 до 60 градусов в зависимости от вязкости композиции и скорости перемещения (частоты колебаний) поршня 4. При увеличении вязкости композиции и частоты колебаний поршня угол наклона осей необходимо уменьшать, чтобы сохранить небольшое сопротивление от прохождения струй композиции через внутренние и наружные отверстия.

Смеситель 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 возвратно-поступательное движение вала 2. Качество перемешивания достигается за счет циркуляции смеси в вертикальной плоскости за счет прохождения смеси через внутренние и наружные радиальные отверстия 5 в поршне 4. Кроме того, в связи с тем, что оси наружных радиальных отверстий выполнены под углом к осям внутренних радиальных отверстий, которые направлены вниз, в центр поршня и пересекаются между собой, происходит циркуляция смеси в центр поршня 4 от стенки стакана 1 с пересечением друг другом струй смеси, возникающих внутри стакана 1 от возвратно-поступательного движения вала 2 с поршнем 4. Это увеличивает скорость перемешивания и повышает производительность смесителя.

После получения однородной смеси поршень 4 располагают в верхней точке стакана 1 и с помощью монолитной резиновой прокладки 9 блокируют радиальные отверстия 5. С помощью дополнительного поршня 7 посредством дополнительного вала 8 смесь выпрессовывают через разгрузочное отверстие 10 и цикл перемешивания повторяют. Использование монолитной резиновой прокладки 9 обеспечивает надежное перекрытие всех радиальных отверстий 5 и исключает рассоединение их во время перемещения поршней 4 и 7 при выгрузке композиции из стакана 1.

Предлагаемая конструкция является высокопроизводительной и обеспечивает быструю разгрузку смеси по сравнению с аналогами потому, что монолитная резиновая прокладка за счет упругих свойств надежно перекрывает радиальные отверстия и исключает утечку композиции. Кроме того, благодаря выполнению осей наружных радиальных отверстий под углом к осям внутренних радиальных отверстий, которые направлены вниз, в центр поршня и пересекаются между собой, также повышается производительность смесителя.